西北工业大学模拟电子技术实验报告稳压源及其负反馈

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模电实验报告

多级负反馈放大器的研究

一、实验目的

（1）掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。

（2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。 （3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。

二、实验原理及电路 （1）基本概念：

在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。

若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。

交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。

在分析反馈放大电路时，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路；“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。

引入交流负反馈后，可以改善放大电路多方面的性能：提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。

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实验电路如图所示。该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网路Cf、Rf2和Rf1，构成了交流电压串联负反馈电路。 （2）放大器的基本参数： 1）开环参数：

将反馈之路的A点与P点断开、与B点相连，便可得到开环时的放大电路。由此可测出开环时的放大电路的电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW，即：

ViR1

Ri

Vi VN

'

Vo Ro 1 RL

V o

Vf

FV

Vo BW fH fL

Av

Vo

Vi

式中：VN为N点对地的交流电压；Vo’为负载RL开路时的输出电压；Vf

为B点对地的交流电压；fH和fL分别为放大器的上、下限频率，其定义为放大

器的放大倍数下降为中频放大倍数的AVAV

jfH

jfL

AVI 0.707AVI AVI 0.707AVI

2）闭环参数：

通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上、下限频率fH、fL，可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数AVf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即

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Rif Ri(1 AVFV)

'

RoVo '

Rof (其中：A ) V'

1 AvFVVi

fHf fH(1 AVFV)

BWf fHf fLf(其中：)fL

f Lf1 AF

VV AVf

测量放大电路的闭环特性时，应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连，以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压Vi，使输出电压Vo（接入负载RL时的测量值）达到开环时的测量值，然后分别测出Vi、VN、Vf、BWf和Vo’（负载RL开路时的测量值）的大小，并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测量值为

ViR1

Rif

Vi VN

Vo' Rof 1 RL

Vo

Vf

FV

Vo BWf fHf fLf

Avf

Vo

Vi

AV

1 AVFV

上述所得结果应与开环测试时所计算的理论值近似相等，否则应找出原因后重新测量。

在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不失真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量。

三、实验内容

计算机仿真部分：

根据电路画出实验仿真电路图。其中得到的波特图绘制仪的命令为“Simulate Instrument Bode Plotter”。

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（2）调节J1，使开关A端与B端相连，测试电路的开环基本特性。

将信号发生器输出调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端到网络的波特图如图

:

保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。

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1）接入负载RL，用示波器分别测出Vi、VN、Vf、Vo’记入表中。 开环

Vi:

开环Vn:

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开环

Vf:

开环

Vo:

将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器测出输出电压Vo’ 记入表中。

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从波特图上读出放大器的上限频率fH与下限频率fL记入表中。

由上述测试结果，计算放大电路开环时的Av、Ri、Ro和Fv的值，并计算出放大器闭环式Avf，Rif和Rof的理论值。

（3）调节J1，使开关A端与P端相连，测试电路的闭环基本特性。 1）将信号发生器输入调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特图。

2）接入负载RL，逐渐增大输入信号Vi，使输入电压Vo达到开环时的测量值，然后用示波器分别测出Vi、VN和Vf的值，记入表格。

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闭环

Vi:

闭环

Vn:

闭环

Vf:

3）将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器分别测出V’0的值，记入表中。

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4)闭环式放大器的频率特性测试同开环时的测试，即重复开环测试（5）步。 5）有上述结果并根据公式计算出闭环时的Avf、Rif、Rof和Fv的实际值，记入表中。 6)由波特图测出上下限频率，计算通频带BW。

四、实验表格

开环 BW=FH-FL=41.246khz-3.514hz=41.24khz 闭环 BWf=FHf-FLf=165.875khz-3.203hz=165.87khz

直流稳压电源的设计

一、实验目的

（1）学习用变压器，整流二极管，滤波电容和晶体管设计直流稳压电源。 （2）掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 （3）利用仿真实验，深入了解整流滤波的原理。

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二、设计课题及性能指标

设计一个串联稳压电路，设计指标如下： （1）输出电压Uo=0~30V （2）输出电流IOmax≤1A （3）输出纹波电压Vmax …… 此处隐藏：2590字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……