两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析

两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1. 学习利用Muitisinm子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。2. 学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。3. 掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法加深对负反馈放大电路放大特性的理解。4. 研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。二、实验原理：三、实验内容：直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果设计2直流工作点分析VariableOperatingpointvalueV13)1.40990V5)O.OOOOOe+OOOV&)1.50270V7)2.63600V&)2.27054V(9)2.046421. 负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性改善波形失真展宽通频带对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A键选择有无负载电阻R9接入。表1输出电压与电压放大倍数的测量结果U；(mV)Uo(mV)A=U/U断开97.207203020.883闭合105.452152414.452断开30.563446.58314.612闭合37.128414.45111.163U、A的测量O无反馈（1断开）负反馈（1闭合）从表中可知，基本放大电路的放大倍数很高，引入负反馈后放大倍数大大降低，从而稳定了电压放大倍数。此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。(a)开环输出电压非线性失真2.3幅频特性分析打开S2开关，选择simulat&analyseACAnalysis在弹出的对话框的FrequencyParameter”选项卡中将开始频率”和终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在Output选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。同理，开关s2闭合接入负反馈，对参数进行同样设置后进行交流频率仿真。两组分析结果如图所示，可以看出引入负反馈后放大电路的增益大幅下降，而通频带却明显拓宽了。无反馈频率特性交流分析1100100M10G10k1M频率(Hz)102(63P)oOoO25有反馈频率特性交流分析110010k1M频率(Hz)100M10G2.4输入/输出电阻分析在放大电路中引入负反馈，输入电阻和输出电阻将随反馈组态不同而发生变化。输入电阻大小由反馈信号与外加输入信号连接方式(串联or并联)来决定；反之，放大电路输出端的采样方式(电压or电流)不同将对输出电阻产生不同的影响。因此，实验中引入电压串联和电流并联两种负反馈来对输入/输出电阻进行分析。电压串联负反馈连接如原理图所示，若把R10反馈支路接在节点2和节点13两端就构成了电流串联负反馈。2.4.1输入电阻将交流电压表和电流表接在输入端，测得开环时的U和-则输入电阻R=UiI，按B键闭合开关S2，同理分别测得引入两种负反馈后的U和I，计算得到闭环时的R如表2所示，引入串联负反馈，输入电阻增大；而并联负反馈使输入电阻减小。表2输入电阻测量结果R；的测量I.(nA)U.SV)R.(KQ)无反馈断开987.865801.4450.811串联负反馈闭合987.851898.550.910并联负反馈闭合987.84564.8280.0662.4.2输出电阻在输出端接交流电压表，测出开环和两种负反馈条件下的输出电压UoL,再将开关S断开使只9开路，分别测出开环和闭环时的开路电压u,则输出电阻R=（U/U厂1）R9。输入/9L9输出电阻的测量结果如表3所示,通过计算可知,引入电压负反馈,输出电阻下降,而电流负反馈却使输出电阻增大。表3输出电阻测量结果R的测量nS2Uo（V）（J断开）uoL(v)(j闭合)R(KQ)o无反馈断开2.0291.5233.322电压负反馈闭合0.4460.4140.773电流负反馈闭合0.2070.1434.475四、实验结论：电路引入负反馈后对于电路的性能产生了较大的影响,包括电压放大倍数,输入输出电阻等。一般来说,引入深度负反馈可以稳定放大倍数,但可能比开环放大倍数小。引入串联负反馈会使输入电阻增大,引入并联负反馈会使输入电阻减小,引入电压负反馈会使输出电阻减小,引入电流负反馈会使输出电阻增大。理论计算时采取的交流等效模型及深度负反馈的计算方法可能会与实验值有较大的差异。负反馈电路性能指标的测试大体上与单管放大电路一致,但须注意由于反馈网络的负载效应,测试开环性能指标时,输入输出端可能需要加上等效负载,而测试闭环时将它们断开。当输入电阻很大时应采用高输入阻值的测量方法。