反馈放大电路的特性分析与仿真Word格式.docx

1、如果是电流反馈，则令I0=0，即将输出回路开路。2求输出电路如果是并联反馈，则令Vi=0，即将输入端对地短路；如果是串联反馈，则令Ii=0，即将输入回路开路。【例】 电流并联负反馈放大电路的性能分析与参数估算。 图 2-1 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路如图2-1所示。 图2-1由两极放大单元组成。输入信号电流为ii，输出信号电流为i0=iC2。电阻R6，R4组成反馈网络，电流反馈系数Fi=if/i0-R6/（R6+R4）0.244。为了把图2-1所示的反馈放大电路分解成基本放大电路和反馈网络两部分，根据前面所述的两条法则，可画出基本放大电路如图2-2所示。图中直流电压V3、直流

2、电流IE2均为保证直流工作点不变而加入的直流偏置，其数值可由对反馈放大电路进行直流分析得到。图2-2 电路的基本放大电路三、预习内容1、预习用PSPICE进行电路频率特性分析的语句描述方法。2、熟悉反馈放大器所对应的基本放大器的等效原则。四、实验内容1、根据题目要求编写输入网单文件,运行程序，分别获得负反馈电路和对应的基本放大器的电流增益、电压增益、输入电阻、输出电阻的频率特性仿真波形。2、根据仿真波形测量两种电路的电流增益、电压增益、输入电阻、输出电阻及频带宽度（电流增益）。 3、进行数据分析，得出实验结论。五、实验步骤 【例】参考输入网单文件如下： A FEEDBACK AMP VI 1

3、0 AC 1 ;注：求输出电阻时有* *VI 1 0 ; 注：求输出电阻时使输入源为0，无* RS 1 2 1K C1 2 3 10U Q1 5 3 4 MQ1 R1 3 0 5.6K R2 5 8 10K R3 4 0 470 C2 4 0 50U Q2 7 5 6 MQ1 R4 3 6 6.2K ;闭环时无*，开环时有* *R4 3 10 6.2K ;以下三行，闭环时有*，开环时无* *R16 10 0 2K *IE2 0 10 1.214M R5 7 8 3.9K R6 6 0 2K *R14 6 11 6.2K ;以下二行，闭环时有*，开环时无* *V3 11 0 0.9687 C3

4、7 9 10U RL 9 0 3.9K ;在求输出电阻时，加*。 *VOUT 9 0 AC 1 ;在求输出电阻时无*。在输出端接入电压源，代替RL。 VCC 8 0 9 .MODEL MQ1 NPN IS=2.5E-15 BF=120 RB=70 +CJC=2P TF=4E-10 VAF=80 .OP .AC DEC 10 10 100MEG .PROBE .END1、通过输出文件可获得图2-1电路的静态工作点，其中V3=0.9687V，IEQ21.21mA。这个数据是获得到图2-2的依据。2、理论计算和实验结果进行比较（1）图2-3、图2-4分别为电路的开环电流、电压增益幅频特性和闭环电流、

5、电压增益幅频特性曲线。图2-5、图2-6分别为电路的闭环电流、电压增益幅频特性曲线。可测出中频开环电流增益AiM=i0/ii，上限截止频率fH，下限截止频率fL。 中频开环源电压增益AVSM=0/s，上限截止频率fH，下限截止频率fL。中频闭环电流增益Aif，上限截止频率fHF，下限截止频率fLF0。中频闭环源电压增益AVSF，上限截止频率fHF，下限截止频率fLF。图 2-4 开环电压增益的幅频特性图 2-3 开环电流增益的幅频特性（2）理论上，因为电流反馈系数Fi-R6/（R4+R6），所以反馈深度D=1+AiMFi。按方框图法，可计算闭环电流增益Aif=AiM/D，把这个结果与对图2-1

6、所示电路直接计算所得结果进行比较，看两者是否很接近。闭环源电压增益AVSf=0/s =-i0RL/（RS+Rif）ii=- AifRL/（RS+Rif），输入电阻Rif由下面的图2-8分析获得，则计算出的| AVSf|（上面的计算忽略了Q2管的rCe的影响），与图2-6计算所得结果是否接近。图 2-5 闭环电流增益的幅频特性 图 2-6 闭环电压增益的幅频特性（3）输入电阻图2-7及图2-8分别为开环输入阻抗与闭环输入阻抗特性曲线。可得到在中频区，开环输入电阻Ri，闭环输入电阻Rif的值。按方框图法计算，闭环输入电阻Rif=Ri/D，判断其值与直接计算结果是否相近。可是否能证明电流并联负反馈使

7、输入电阻下降（下降至开环输入电阻的1/D）。图 2-7 开环输入阻抗特性 图 2-8 闭环输入阻抗特性 （4） 输出电阻图2-9所示为开环输出阻抗特性曲线。其中图（a）是由晶体管Q2集电极看进去的阻抗特性（不包括集电极电阻R5），可测得中频下输出电阻R0，该值较大其原因是基本放大电路中Q2射极下接有负反馈电阻R6/R141.51K的原因。图（b）是从输出端往左看进去的输出阻抗特性，包括R5，在测得中频下R0R0=R0/R5R5。图2-10所示为闭环输出阻抗特性曲线。其中图（a）是晶体管Q2集电极看进去的输出阻抗特性，中频下输出电阻Rof6.31M。图（b）是从输出端往左看进去的输出阻抗特性，中

8、频Rof3.90K，即Rof= Rof/ R5R5。图 2-9 开环输出电阻 图 2-10 闭环输出电阻 由上面数据可看出，图2-1所示的电流并联负反馈，提高了从Q2集电极看进去的输出电阻（稳定输出电流i0）。由于ROfR5，所以反馈放大电路的总输出电阻RofR5。数据处理：（1）图1-1、图1-2分别为电路的开环电流、电压增益幅频特性和闭环电流、电压增益幅频特性曲线。图1-1图1-2（1）理论上，因为电流反馈系数Fi-R6/（R4+R6），所以反馈深度D=1+AiMFi。闭环源电压增益AVSf=0/s =-i0RL/（RS+Rif）ii=- AifRL/（RS+Rif），输入电阻Rif由下面

9、的图1-6分析获得，则计算出的| AVSf|（上面的计算忽略了Q2管的rCe的影响），与图1-3计算所得结果接近。图1-3图1-4图1-5及图1-6分别为开环输入阻抗与闭环输入阻抗特性曲线。按方框图法计算，闭环输入电阻Rif=Ri/D，其值与直接计算结果相近。证明电流并联负反馈使输入电阻下降（下降至开环输入电阻的1/D）。图1-5图1-6（4） 输出电阻图1-7，1-8所示为开环输出阻抗特性曲线。其中图1-7是由晶体管Q2集电极看进去的阻抗特性（不包括集电极电阻R5），可测得中频下输出电阻R0，该值较大其原因是基本放大电路中Q2射极下接有负反馈电阻R6/R141.51K的原因。图1-8是从输出

10、端往左看进去的输出阻抗特性，包括R5，在测得中频下R0R0=R0/R5R5。图1-9，1-10所示为闭环输出阻抗特性曲线。其中图1-9是晶体管Q2集电极看进去的输出阻抗特性，中频下输出电阻Rof6.31M。图1-10是从输出端往左看进去的输出阻抗特性，中频Rof3.90K，即Rof= Rof/ R5R5。图1-7图1-8图1-9图1-10 由上面数据可看出，图2-1所示的电流并联负反馈，提高了从Q2集电极看进去的输出电阻（稳定输出电流 i0）由于ROfR5，所以反馈放大电路的总输出电阻RofR5。六、思考题1、说明电流并联负反馈使电流增益如何变化？答：相对比于开环增益，电流并联负反馈使电流增益

11、减小。2、说明电流并联负反馈使输入电阻如何变化？相对比于开环增益，电流并联负反馈使输入电阻减小了。3、说明电流并联负反馈使输出电阻如何变化？相对比于开环增益，电流并联负反馈使输出电阻增大了。4、说明电流并联负反馈的电流增益的频带如何变化？相对比于开环增益，电流并联负反馈的电流增益的频带增大了。5、说明电流并联负反馈的电压增益如何变化？其变化的程度与哪些因素有关？ 答：相对比于开环增益，电流并联负反馈的电压增益减小了，通频带变宽，提高了增益稳定性，它的变化程度与负反馈的深度有关，即与反馈单元的反馈系数有关。七、总结分析实验结论：通过实验，更清晰的看到了负反馈对放大电路的影响：1、提高了增益的稳定性；2、它可以改变输入、输出电阻，是电路的性能得到提升，减小了功率的损耗；3、使通频带变宽，可以减小失真；4、在增益及稳定性要求下，电路难以两全，深刻认识到了电路的局限性，激励了我学更多电路知识的兴趣。体会：通过对PSpice软件的学习，学会了基础的操作，借助PSpice软件平台，通过实例的具体数据，具体图像关系分析，更进一步理解了反馈放大电路的工作原理，通过亲自操作，对它的学习有进一步加深，并且对反馈的知识掌握有了更多信心；我会进一步加深学习，利用好这一软件，继续学好专业知识。