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实验三 电流串联负反馈放大器的焊接与测试 一、实验目的 1.学会测量放大器输入输出阻抗的方法。 2.了解电流串联对负反馈放大器性能的影响。

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1 实验三 电流串联负反馈放大器的焊接与测试 一、实验目的 1.学会测量放大器输入输出阻抗的方法。 2.了解电流串联对负反馈放大器性能的影响。

2 二、实验原理 在放大电路中,将输出信号通过取样,再送到输入端,并参与对放大的控制过程叫作反馈。反馈的结果使系统的增益降低的称为负反馈,如果要求稳定放大电路中的某个电量,一般采用负反馈的方式,如果反馈信号取自输出电流,称电流反馈,如果反馈信号取自输出电压,称电压反馈,电流反馈将使输出电流保持稳定,因而增大了输出电阻,而电压反馈将使输出电压保持稳定,其效果是减小了电路的输出电阻。根据反馈信号与输入信号在放大电路输入端连接的方式不同,可以分为串联反馈和并联反馈,如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式相加减(即反馈信号与输入信号串联),称之为串联反馈,串联反馈使输入电阻增大;如果二者以电流形式相加减(即反馈信号与输入信号并联),则称为并联反馈,并联反馈使输入电阻减小。以上有四种组合,即电压串联式,电流串联式,电压并联式和电流并联式。

3 本次实验中采用图4-1的电路,是一个静态工作点稳定电路,输出电流Ie通过反馈电阻Rf反馈到输入回路中去,即使输出端短路,仍有电流流过Rf,Uf仍存在,所以是电流反馈,而在输入回路中,输入电压Ui和反馈电压Uf串联后送入管子的b、e端,属串联反馈,反馈极性是负反馈,其过程如下: β↑→Ic↑→Uf↑→Ube↓→Ib↓ Ic↓

4 不论是何种形式的反馈都可以用图4-1的结构图来表达。
图4-1 - 不论是何种形式的反馈都可以用图4-1的结构图来表达。 图4-1 -

5 其中,A代表基本放大电路,F代表反馈网络,XI为输入信号,X f 为反馈信号,XO为输出信号,Xi’为输入信号与反馈信号的差值。各变量之间的关系如下:

6 由上面公式可得 Af即为反馈电路闭环放大倍数。 本次实验电路为简单单级放大电路,开环放大倍数、闭环放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的计算可根据微变等效电路法直接计算,不必按照反馈公式计算。β即为hfe。 无反馈时的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗计算公式如下 :

7 有反馈时的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗计算公式如下:

8 rce为管子c、e间内阻,由于rce+Re’(1+ βrce/ rbe)足够大,因此
由上面公式可看出负反馈使电路的放大倍数下降,电流串联负反馈增大了输入电阻和输出电阻,从而改善了电路的性能。

9 三、实验内容和方法 1.按图4-2焊接电路 元件参考值: Q:3DG6 Rc=2kΩ Rw=100kΩ
Rb1=20kΩ Rb2=10kΩ Rs=RL=2kΩ RF=100Ω C1=C2=10-30µF Ce=100µF Ec=12 Ui

10 (1)输入uI=100mvP-P,f=1kHz的信号,测放大器的输出电压u0,便可算出开环放大倍数A0。
2.调整静态工作点 在输入端加入f=1kHz的信号电压,用示波器观察输出电压波形,逐渐加大信号电压,调节Rw使输出电压波形正、负峰值附近同时开始削波,此时表态工作点便处于负载线的中点。晶体管静态电流Ic=2.5-3mA. 3.测量无反馈时的A0、Ri和R0。 (1)输入uI=100mvP-P,f=1kHz的信号,测放大器的输出电压u0,便可算出开环放大倍数A0。 (2)测us用万用表测R值,根据图4—3所示由us、ui和R即可算出RI。 Ui 图4-3

11 (3)将RL断开,在保持uS不变的情况下,测出输出端开路电压,用万用表测RL值,根据图4—4所示,由、u0和RL即可算出R0:
Uo U’i 4.测量有反馈时的AF、RiF和R0F。 把图4—1中的Ce断开,接上RL,仍使ui=50mv,再分别测出相应的u0、us。便可算出反馈时的闭环放大倍数AF和输入电阻RiF。将RL断开,在保持us不变的情况下,测出,算出R0F,然后将实验值与理论值相比较。

12 四、实验报告要求 1.画出实验电路图,标明元件数值 2.将实验数据列成表格并与理论计算值相比较 五、思考题 1.电流串联负反馈使输出阻抗增大,怎样解释本次实验中ro与rof几乎相等的现象?

13 六、实验器材 直流稳压电源,示波器,低频信号发生器,万用表 元器件若干。


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