实验四 负反馈放大器性能的测量和调整
一．实验目的
1．进一步了解负反馈对放大器性能的影响。
2．进一步掌握放大器的放大倍数、输入、输出电阻和频响的测量方法。 二．实验原理
负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用。虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和扩展通频等。因此,几乎所有的实用放大器都有负反馈。
负反馈放大器有四种组态,即电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
1．图1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压U0引回输入端,加在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻RF1上形成反馈电压Uf。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。
图 1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器
主要性能指标如下
1） 闭环电压放大倍数AVf
AVf=
其中 AV?AV
1?AVFVU0Ui—— 基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。
1+AVFV —— 反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。 2） 反馈系数
FV?RF1
Rf?RF1 1
3) 输入电阻 Rif??1?AVFV?Ri'
Ri'——基本放大器的输入电阻（不包括偏置电阻）
4）输出电阻 R0f?R0
1?AV0FV
R0——基本放大器的输出电阻
AV0——基本放大器RL??时的电压放大倍数
2．本实验还需要测量基本放大器的动态参数，怎样实现无反馈而得到基本放大器呢？不能简单地断开反馈支路，而是要去掉反馈作用，但又要把反馈网络的影响（负载效应）考虑到基本放大器中去。为此：
1）在画基本放大器的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将负反馈放大器的输出端交流短路，即令U0=0，此时Rf相当于并联在RF1上。
2）在画基本放大器的输出回路时，由于输入端是串联负反馈，因此需将反馈放大器的输入端（T1管的射极）开路，此时Rf?RF1相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出
??端。
根据上述规律，就可得到所要求的如图2所示的基本放大器。 图2 基本放大器
三、实验仪器与器件
1．双示波器（YB4320） 一台 2．函数信号发生器（SG1630A） 一台 3．交流毫伏表（DF2170B） 一台 4．模拟电路实验箱（THM-4） 一台 5．万用表（MF-47） 一块 6．自动失真仪（ZQ4121A） 一台 7．电阻（ 8.2K、100Ω） 各二个 四、实验内容
1．测量静态工作点
2
按图1连接实验电路，取Ucc??12V，Ui?0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表1。
表1： UB(V) 第一级 第二级 UE(V) UC(V) IC(mA) 2．测试基本放大器的各项性能指标
将实验电路按图2改接，即把Rf断开后分别并在RF1和RL上，其它连线不动。
1）测量中频电压放大倍数AV，输入电阻Ri和输出电阻R0。
① 以f?1KHZ，Us约5mV正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形U0，在U0不失真的情况下，用交流毫伏表测量Us、Ui、UL，记入表2。
表2： 基本放大器 负反馈放大器 Us(mV) Ui(mV) UL(V) U0(V) AV Ri(K?) R0(K?) ②保持Us不变，断开负载电阻RL（注意，Rf不要断开），测量空载时的输出电压
U0，记入表2。
2）测量通频带
接上RL，保持1）中的Us不变，然后增加和减小输入信号的频率，找出上、下限频率fh和fl，记入表3。
表3： 基本放大器 负反馈放大器 fl(KHz) fh(KHz) ?f(KHz) 3． 测试负反馈放大器的各项性能指标
将实验电路恢复为图1的负反馈放电路。适当加大Us（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的AVf、Rif和R0f，记入表2；测量fhf和fLf，记入表3。 *4．观察负反馈对非线性失真的改善
1）实验电路改接成基本放大器形式，在输入端加入f?1KHz的正弦信号，输出端接示波器，逐渐增大输入信号的幅度，使输出波形开始出现失真，记下此时的波形和输出电压的幅度，并用自动失真仪测出失真度。
2） 再将实验电路改接成负反馈放大器形式，增大输入信号幅度，使输出电压幅度的大小与1）相同，比较有负反馈时，输出波形的变化，并用自动失真仪测出失真度Df。 五、实验总结
1．将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算列表进行比较。
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