模拟电子技术实验讲义(6)

??Ui?Us?Uf Us?Ui?Uf

Uf?FUo

式中F＝Uf/ Uo称为反馈系数。

若原放大器的放大量为A＝Uo/ Ui加人负反馈后的放大量为Af，则

Af?UoUoUoUoA????

?UUsU?U?1?1?AFo?FUoUo??F?ifA?A?l＋AF为衡量反馈强弱的重要物理量，称为反馈深度。

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通过上面的分析可知，引人负反馈会使放大器放大倍数降低，这是缺点。但是事物是一分为二的，负反馈虽然使放大倍数下降，但它改善了放大器的其他性能，因此负反馈在放大器中仍获得广泛的应用。

2 负反馈提高了放大器增益的稳定性

电源电压、负载电阻及晶体管参数的变换都会使放大器的增益发生变化，加人负反馈后可使这种变化相对变小，即负反馈可以提高放大器增益的稳定性，可解释如下：如果AF>>1，则Af≈

1。由此可知，强负反馈时放大器的放大量是由反馈网络确定的，而与原放大器的F放大量无关。为了说明放大器放大量随着外界变化的情况，通常用放大倍数的相对变化量来评价其稳定性。 对式Af?A，进行微分可得：

1?AFdAfdA于是得

?1?1?AF?2?AfA1 ??1?AFA?1?AF?A?1?AF??AfAf??A1 ?A1?AFA，因此，负反馈提高了放

1?AF这表示有负反馈使放大倍数的相对变化减小为元反馈时的

大器增益的稳定性。而且反馈深度愈大，放大倍数稳定性愈好。

3 负反馈展宽了放大器的频带

阻容耦合放大器的幅频特性，在中频范围放大倍数较高，在高低频率两端放大倍数较低，开环通频带为BW，引人负反馈后，放大倍数要降低，但是高、低频各种频段的放大倍数降低的程度不同。

如图4－2。对于中频段，由于开环放大倍数较大，则反馈到输人端的反馈电压也较大，所以闭环放大倍数减小很多。对于高、低频段，由于开环放大倍数较小，则反馈到输人端的反馈电压也较小，所以闭环放大倍数减小得少。因此，负反馈的放大器整体幅频特性曲线都下降。但中频段降低较多，高、低频段降低较少，相当于通频带加宽了。

图4－2 负反馈对频率特性的影响

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4 负反馈使放大器的输入、输出阻抗发生变化

由于串联反馈是在原放大器的输入回路串接了一个反馈电压，因而提高了放大器的输入阻抗；而并联反馈是增加原放大器的输入电流，因而降低了放大器的输入阻抗。电压反馈使放大器的输出阻抗降低；而电流反馈使放大器的输出阻抗变大。此外，负反馈对输入电阻和输出电阻影响的程度和反馈深度有关，反馈深度愈大，影响越大。

三、实验仪器及设备

（1）低频信号发生器 1台 （2）晶体管毫伏表 1台 （3）双踪示波器 1台 （4）双路稳压电源 1台 （5）数字式万用表 l块 （6）微型计算机系统 1套

四、实验内容及步骤

双级串联电压负反馈放大器的电路图如图4－3所示。

图4－4 双级串联电压负反馈放大器

1 调整直流工作点

调节电位器Rw1使放大器工作于合适的直流工作点，测量并记录参数

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参数 测试值

UB1 UC1 UE1 UB2 UC2 UE2 2 负反馈对放大器性能的影响

分别在放大器开环状态（未引入负反馈）和闭环状态（引入负反馈）下测量放大器的电压增益、输入电阻、输出电阻和通频带，通过对测量数据的分析，进一步加深负反馈对放大器影响的理解。输入信号参数为?＝1kHz，Us＝2mV。

在下表中记录测量的数据，并计算。 参数 输入电压Ui（mV） 测 量 值 输出电压Uo（mV） 输出电压UoL（mV） 下限截止频率f（ LkHz）上限截止频率f（ HkHz） 计 算 值 放大倍数Au 输入电阻Ri 输出电阻Ro 通频带fbw 开环 闭环

3 负反馈放大器的设计

（1）设计要求

设计一个放大器，要求闭环放大倍数为30倍，反馈深度为10，上限截止频率为?Hf＝400kHz。因为放大器的放大倍数要求不高，可以采用两级放大，电路参考图4－4，确定电阻、电容值。

（2）仿真

通过软件模拟仿真，修改电阻、电容的设计数值，以满足放大器设计指标的要求。 （3）安装设计好的电路，调整工作点使其能稳定工作，然后，测试放大倍数、频带等参数的值，使其达到设计要求。

五、思考题

1 负反馈对放大器性能的改善程度取决于反馈深度|1＋AF|，|1＋AF|是否越大越好，为什么？

2在调试过程中哪些器件对放大器性能的影响最明显，为什么？

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实验五 差动放大电路设计

一、实验目的

（l）掌握差动放大电路的工作原理与性能特点。 （2）理解差动放大电路对共模信号的抑制作用。 （3）学习差动放大电路性能指标的测试方法。

二、实验原理

差动放大电路广泛应用于模拟集成电路中，它具有很高的共模抑制比。诸如由电源波动、温度变化等外界干扰都会引起工作点不稳定，他们都可以看作是一种共模信号。差动放大电路能抑制共模信号的放大，对上述变化有良好的适应性，使放大器有较高的稳定度。

1．典型差动放大电路

如图5－1所示为一个典型差动放大电路。电路两边对称，RE为两管公用发射极电阻，RW为调零电位器。静态时，调节RW可使两管静态电流相等，输出电压UO＝UC1－UC2＝0。

图5－1 差动放大电路

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