負反饋電路實驗報告

2021-03-03 23:37:11 字數 2819 閱讀 2822

1.了解n溝道場效電晶體的特性和工作原理。

2.熟悉兩級放大電路的設計和除錯方法。

3.理解負反饋對放大電路效能的影響。

設計和實現乙個由n溝道結型場效電晶體和npn型電晶體組成的兩級負反饋放大電路。結型場效電晶體的型號是2n5486,電晶體的型號是9011。

靜態電流和均約為2ma;結型場效電晶體的管壓降< - 4v,電晶體的管壓降= 2~3v;

開環時,兩級放大電路的輸入電阻約為100kω,以反饋電阻作為負載時的電壓放大倍數的數值 ≥ 120;

閉環電壓放大倍數為。

1)電壓併聯負反饋放大電路方框圖如圖1所示,r模擬訊號源的內阻;為反饋電阻,取值為100 kω。

圖1 電壓併聯負反饋放大電路方框圖

2)兩級放大電路的參考電路如圖2所示。圖中選擇910kω,、應大於100kω;容量為10μf,容量為47μf。考慮到引入電壓負反饋後反饋網路的負載效應,應在放大電路的輸入端和輸出端分別併聯反饋電阻,見圖2。

圖2 兩級放大電路

實驗時也可以採用其它電路形式構成兩級放大電路。

1)兩級放大電路的除錯

a. 搭建電路:按照**結果搭建電路。

b. 靜態工作點的除錯

第一級電路:調整電阻引數,使得靜態工作點滿足:約為2ma, < - 4v。記錄並計算電路引數及靜態工作點的相關資料()。

第二級電路:通過調節,使得靜態工作點滿足:約為2ma, = 2~3v。記錄電路引數及靜態工作點的相關資料()。

c. 開環動態引數的測試

輸入正弦訊號,幅度為10mv,頻率為10khz,測量並記錄電路的電壓放大倍數、、輸入電阻和輸出電阻。

2)兩級放大電路閉環測試

在上述兩級放大電路中,引入電壓併聯負反饋。合理選取電阻r的阻值,使得閉環電壓放大倍數的數值約為10。

輸入正弦訊號,幅度為100mv,頻率為10khz,測量並記錄閉環電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。

提示1:閉環測試時,需將輸入端和輸出端的等效負載斷開。

提示2:輸入電阻指放大電路的輸入電阻,不含r。

參考實驗電路如圖3所示,其中第一級為n溝道結型場效電晶體組成的共源放大電路;第二級為npn型電晶體組成的共射放大電路。

輸入正弦訊號,幅度為100mv,頻率為10khz,測量並記錄閉環電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。

圖3 電流併聯負反饋放大電路

1、第一級電路:合理設定電阻引數,使得靜態工作點滿足:idq約為2ma,ugdq < - 4v。

解:根據電路**中場效電晶體轉移特性曲線(見下圖)

得到當idq=2ma時,ugsq=—2.41v,可以估算出

us=rs×idq,ua=ug= us+ ugsq

ugdq= ug—12< —4v即ugdq<8v有rg1<2rg2,令rg1=220kω,rg2=150kω

此時有ua=ug=7.14v,即有us=9.55v

根據元件盒中電阻情況,可取rs=4.7kω

2、第二級電路:通過調節rb2,使得靜態工作點滿足:icq約為2ma,uceq = 2~3v。

解:利用**中的引數掃瞄,得到當rb2=39.83kω時,icq約為2ma。

實驗中,根據元件盒中電阻值,取rb2=39kω

根據預先給定的電路電流電壓的設定值和計算得到的電路產量,估算得到電路的靜態引數。

通過**結果得到,

此時根據:

可以解得:

通過**結果得到,

故第一級電路的輸入電阻為

輸出電阻為:

第二級電路的輸入電阻為

輸出電阻

第一級放大倍數:

第二級放大倍數:

故總放大倍數:

電路的總輸入電阻為

總輸出電阻:

電壓併聯負反饋,深度負反饋條件下整合運放輸入端有虛短和虛斷的性質。由於放大倍數要求為-10左右,故訊號源內阻取10

電路如右圖:

轉移特性曲線如下:

輸出特性曲線如下:

直流工作點分析結果如下:

結果總結如下:

結果如下(電壓值均為最大值):

結果如下(電壓值均為最大值):

所串電阻為100結果如下(電壓值均為最大值):

所接負載為3,結果如下(電壓值均為最大值):

結果如下:

結果如下(電壓值均為最大值):

所串電阻為500,結果如下(電壓值均為最大值):

所串電阻為1200,測量結果如下:

結果如下:

結果如下(電壓值均為最大值):

所串電阻為300,結果如下(電壓值均為最大值):

所串負載30結果如下(電壓值均為最大值):

第一級電路:調整電阻引數,使得靜態工作點滿足:約為2ma, < - 4v。記錄並計算電路引數及靜態工作點的相關資料()。

第二級電路:通過調節,使得靜態工作點滿足:約為2ma, = 2~3v。記錄電路引數及靜態工作點的相關資料()。

輸入正弦訊號,幅度為10mv,頻率為10khz,測量並記錄電路的電壓放大倍數、、輸入電阻和輸出電阻及頻率響應。

在上述兩級放大電路中,引入電壓併聯負反饋。合理選取電阻r的阻值,使得閉環電壓放大倍數的數值約為10。

輸入正弦訊號,幅度為100mv,頻率為10khz,測量並記錄閉環電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻及頻率響應。

輸入正弦訊號,幅度為100mv,頻率為10khz,測量並記錄閉環電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。

第一級電路:調整電阻引數,使得靜態工作點滿足:約為2ma, < - 4v。記錄並計算電路引數及靜態工作點的相關資料()。

第二級電路:通過調節,使得靜態工作點滿足:約為2ma, = 2~3v。記錄電路引數及靜態工作點的相關資料()。

輸入正弦訊號,幅度為10mv,頻率為10khz,測量並記錄電路的電壓放大倍數、、輸入電阻和輸出電阻及頻率響應。

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