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实验四负反馈放大器(1)
导读：1、图4－1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，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，主要性能指标如下1)闭环电压放大倍数，其中AV＝UO／Ui―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，图4－1带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器，2)反馈系数，Ri―基本放大器的输
1、图4－1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uo引回到输入端，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。
主要性能指标如下 1)
闭环电压放大倍数
其中 AV＝UO／Ui
― 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。
带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器
2) 反馈系数
3) 输入电阻
Rif＝(1＋AVFV )Ri
Ri ― 基本放大器的输入电阻
RO ― 基本放大器的输出电阻
AVO ― 基本放大器RL＝∞时的电压放大倍数
三、实验设备与器件
1、 ＋12V直流电源
2、 函数信号发生器
3、 双踪示波器
交流毫伏表
直流电压表
晶体三极管3DG6×2(β＝50～100)或9011×2
电阻器、电容器若干。
四、实验内容
1、 测量静态工作点
按图4－1连接实验电路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，调整RW1使Ic1为1.5mA, 调整RW2使Uc2为6.5V,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4-1。
2、测试基本放大器的各项性能指标
1) 测量中频电压放大倍数AV，输入电阻Ri和输出电阻RO。
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uO，在uO不失真的情况下，用交流毫伏表测量US、Ui、UL，记入表4－2。
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UO，记入表4－
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4－3。
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4－1的负反馈放大电路。 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ROf， 记入表4－2；测量fhf和fLf，记入表4－3。
*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。
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。
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值列表进行比较。
2、根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。
六、预习要求
1、复习教材中有关负反馈放大器的内容。
集成运算放大器的基本应用
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性
在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗
ri=∞ 输出阻抗
fBW=∞ 失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式
UO＝Aud（U+－U－）
由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。
（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
基本运算电路
1) 反相比例运算电路
电路如图8－1所示。对于理想运放， 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2＝R1 //
反相比例运算电路
反相加法运算电路
2) 反相加法电路
电路如图8－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为
R3＝R1 // R2 // RF R1R2
同相比例运算电路
图8－3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为
R2＝R1 // RF R1
当R1→∞时，UO＝Ui，即得到如图8－3(b)所示的电压跟随器。图中R2＝RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10KΩ， RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
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电子电路基础
第一章小结
一、知识点
1、半导体中有电子和空穴两种载流子。半导体的导电特性与温度、光照等环境因素密切相关。
2、在纯净的半导体（本征半导体）中掺入不同杂质，可以得到两种杂质半导体：P型半导体和N型半导体。P型半导体中空穴是多数载流子，电子是少数载流子；N型半导体中电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
3、晶体二极管由一个PN结构成，其最主要的特性是单向导电性，即加正向电压时二极管导通，加反向电压时二极管截止。该特性可由二极管特性曲线准确描述。选用二极管必须考虑最大整流电流、最高反向工作电压两个主要参数，高频工作时还应考虑最高工作频率。
4、利用二极管的单向导电性可以组成整流电路，实现将交流电转换成脉动直流电的功能。
5、稳压二极管工作于反向击穿状态才能起稳压作用。这时，即使流过稳压管的电流在很大范围内变化，稳压管两端的电压也几乎不变。为了保证反向电流不超过允许范围，必须在电路中串接限流电阻。
6、发光二极管将电信号转换为光信号，光电二极管将光信号转换为电信号，光电耦合器可实现“电-光-电”的转换。光电二极管工作时应加反向电压。
7、变容二极管的结电容随所加反向电压的大小而变化。
8、三极管是一种电流控制器件，它有两个PN结，即发射结和集电结。三极管在发射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大作用；在发射结与集电结均反偏时，处于截止状态，相当于开关断开；在发射结和集电结均正偏时，处于饱和状态，相当于开关闭合。三极管的放大功能在实际电路中都有广泛应用。
9、三极管的特性曲线反映了三极管各极之间电流与电压的关系。三极管的参数β表示电流放大能力，ICBO、ICEO表明三极管的温度稳定度，ICM、PCM、U(BR)CEO规定了三极管的安全工作范围。
10、场效应管是一种电压控制器件，其分类如下：
结型：『N沟道与P沟道』→属于耗尽型
绝缘栅型:N沟道『增强型、耗尽型』 P沟道『增强型、耗尽型』
11、场效应管利用栅源极间电压uGS控制漏极电流iD。场效应管的基本特性主要由转移
特性和输出特性来描述。跨导gm是表征场效应管输入电压对输出电流控制能力的重要参数。
12、场效应管具有高输入电阻和低噪声等优点，常用于放大器的输入级。VMOS管、UMOS管、P-MOS管都是大功率NOS管，在电力电子技术中与广泛应用。
二、学习要求
1、熟悉PN结单向导电性。
2、熟悉二极管的分类、型号和主要参数；理解二极管的伏安特性，掌握二极管的简易的测试。了解常用的几种特殊二极管的功能和使用常识。
3、了解三极管的结构，熟悉三极管的分类和型号；掌握三极管的电流分配和放大作用；理解三极管的输入、输出特性曲线（共射接法）及其三个工作区域的划分；理解三极管的主要参数，并掌握三极管的简易测试。
4、掌握绝缘栅型场效应管和结型场效应管的工作原理和特性曲线；理解场效应管与普通三极管在性能上的异同点；掌握场效应管的存放、取用和焊接的注意事项。
5、学会使用半导体器件手册，能按要求选管。
第二章小结
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