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模擬電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)(三):負(fù)反饋放大器

2022-10-11 22:34 作者:_Ottava  | 我要投稿

本次仿真測量通頻帶時是空載測的,或許應(yīng)該接著負(fù)載測。


【2022.10.18】

【2022.10.13】里寫的是錯的!

實(shí)際上:函數(shù)信號發(fā)生器有兩種輸出模式,一種是低阻(50歐)輸出,“50歐”的意義是負(fù)載電路的阻值約為50歐,而函數(shù)信號發(fā)生器有內(nèi)阻,這個內(nèi)阻通常也約50歐,因此這種情況下,內(nèi)阻要分走一半的電壓。為了補(bǔ)償,這種輸出模式下信號實(shí)際輸出會是設(shè)定值的2倍,這樣再分到負(fù)載上時就是設(shè)定的振幅了。

而另一種輸出模式(高阻輸出)對應(yīng)的就是負(fù)載電路的阻值很大,這樣內(nèi)阻上的分壓就可以忽略不計了,所以此時函數(shù)信號發(fā)生器會按照設(shè)定值輸出。

【2022.10.13】中的錯誤之處:

Multisim的函數(shù)信號發(fā)生器其實(shí)是理想的(沒有內(nèi)阻)因此如需要峰峰值100mV的信號就正常地設(shè)置振幅為100/2=50(mV)就行了

錯誤來源分析:可能一開始用函數(shù)信號發(fā)生器時,接的“+”“-”導(dǎo)致信號振幅翻倍了,(正常使用應(yīng)接“+”“COM”),且又看了一些關(guān)于輸出模式的資料,進(jìn)而導(dǎo)致了這種錯誤的認(rèn)知。然后在答疑時就想起了這種認(rèn)知把自己繞進(jìn)去了,警鐘敲爛。



2022.10.13】(這段內(nèi)容是錯的?。?/strong>

Multisim的函數(shù)信號發(fā)生器是低阻(50%5COmega%20)輸出(這種模式下函數(shù)型號發(fā)生器會將振幅翻倍再輸出),我們實(shí)驗(yàn)里默認(rèn)是高阻輸出(不會翻倍),所以比如峰峰值100mV的信號對應(yīng)的振幅50mV再M(fèi)ultisim里還要再除以2(設(shè)置為振幅%3D25mV

題外話:

仿真文件已上傳至http://82.157.203.69/Analog_electronic_technology/Multisim_Simulation_Files/

服務(wù)器將過期,已刪除,日后可能會上傳到另一個服務(wù)器,目前需要仿真文件的話可以私信我。

(9013也在這個仿真文件里,可以下載后右鍵保存到你的用戶數(shù)據(jù)庫)

歡迎使用本網(wǎng)站!

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法

示例電路
Multisim
  1. 連接電路,測靜態(tài)工作點(diǎn):V_%7BB1%7D%E3%80%81V_%7BE1%7D%E3%80%81V_%7BC1%7D%E3%80%81V_%7BB2%7D%E3%80%81V_%7BE2%7D%E3%80%81V_%7BC2%7D。計算I_%7BB1Q%7D%E3%80%81I_%7BC1Q%7D%E3%80%81%20V_%7BCE1Q%7D%E3%80%81V_%7BBE1Q%7D%EF%BC%9BI_%7BC2Q%7D%E3%80%81V_%7BCE2Q%7D%E3%80%81V_%7BBE2Q%7D%20?。

    注意:測靜態(tài)工作點(diǎn)時,必須保證輸入端的正弦交流信號為零。用萬用表對地測量 B1、E1、C1;B2、E2、C2 端的電壓。


測靜態(tài)工作點(diǎn)(電壓探針的第一行表示電壓值)

2. 在小信號下(如輸入信號為:V_i%3D10mV%2F1kHz),測量負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)A_%7BVf%7D和反饋系數(shù)F_V。?

方法:用示波器分別測出V_iV_oV_f,則A_%7BVf%7D%3DV_o%2FV_i?, F_V%3D%20V_f%20%2F%20V_o

并驗(yàn)證A_%7BVf%7D%E2%89%881%2FF_V

藍(lán)色為Vi,綠色為Vf,橙色為Vo
?將光標(biāo)2設(shè)置為最大值,光標(biāo)1設(shè)置為最小值,各通道T2-T1即為峰峰值

空載時:

測量:

V_i%3D9.840mV

V_f%3D9.811mV

V_%20o%3D248.871mV

計算:

A_%7BVf%7D%3DV_o%2FV_i%3D25.29

F_V%3D%20V_f%20%2F%20V_o%3D0.0394

1%2FF_V%3D25.381

驗(yàn)證:

A_%7BVF%7D%5Capprox%201%2FF_%7BV%7D


(這時候要不要接負(fù)載?我覺得應(yīng)該是空載,如果負(fù)載的話只差一點(diǎn)點(diǎn))

3.在小信號下,測負(fù)反饋放大器閉環(huán)狀態(tài)下的輸入電阻R_i和輸出電阻R_o。

(1)測量輸出阻抗R_o

(R_L%3D560%5COmega%20;V_%7Bin%7D%3D50mV%2F1000Hz)

V_o%3D1.264V

V_%7BoL%7D%3D1.255V

Ro%3D(%5Cfrac%7BV_o%7D%7BV_%7BoL%7D%7D-1)R_L%3D4.016%5COmega%20

測量輸出阻抗

(2)測量輸入阻抗R_o

(去掉R_L;V_%7Bs%7D%3D100mV%2F1kHz;串聯(lián)電阻R%3D200k%5COmega%20

(ppt上寫的是V_%7Bin%7D,我覺得應(yīng)該是V_s))

V_s%3D98.6%20mV

V_i%3D68.2%20mV

R_i%3D%5Cfrac%7BV_i%7D%7BV_s-V_i%7DR%3D44684%5COmega%20

測量輸入阻抗

4.?在小信號下,測負(fù)反饋放大器閉環(huán)狀態(tài)下的通頻帶。

方法:首先,輸入Vi =10mV/1kHz正弦交流信號,測輸出電壓Vom;增加信號 頻率直到輸出電壓VO=0.707Vom,這時所對應(yīng)的信號頻率即為該放大器的上 限頻率fH;然后,降低信號頻率直到輸出電壓VO=0.707Vom,這時所對應(yīng)的 信號頻率即為此放大器的下限頻率fL。 fB=fH-fL。注意:在改變頻率的過程中必須保持Vi =10mV不變。

V_%7Bom%7D%3D251mV

%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B2%7D%7D%7B2%7DV_%7Bom%7D%3D177.5mV

f_H%3D2.5MHz

f_L%3D2.7Hz

f_B%3Df_H-f_L%3D2.5MHz

另一種方法,用波特測試儀,看波特圖

1kHz時,增益為28.055dB

然后在左右找兩個增益為28.055-3=25.055dB的點(diǎn)對應(yīng)的頻率

f_H=2.508Mhz
f_L=2.727Hz

f_B%3Df_H-f_L%3D2.508Mhz

(選做:測量放大器開環(huán)電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶。)

5.測量放大器開環(huán)電壓增益:斷開R_F

A_v%3D%5Cfrac%7BV_%7Bout%7D%7D%7BV_%7Bin%7D%7D%3D%5Cfrac%7B6630mV%7D%7B9.982mV%7D%3D664.2


6.測量放大器開環(huán)輸入阻抗R_i%E2%80%99

(去掉R_L;V_%7Bs%7D%3D100mV%2F1kHz;串聯(lián)電阻R%3D5.1k%5COmega%20

(ppt上寫的是V_%7Bin%7D,我覺得應(yīng)該是V_s))

V_s%3D99.9%20mV

V_i%3D89.0%20mV

R_i%E2%80%99%3D%5Cfrac%7BV_i%7D%7BV_s-V_i%7DR%3D41642.2%5COmega%20


7.測量放大器開環(huán)輸出阻抗R_o

(R_L%3D5.1k%5COmega%20;V_%7Bin%7D%3D10mV%2F1000Hz)

V_o%3D6.67V

V_%7BoL%7D%3D4.86V

Ro%3D(%5Cfrac%7BV_o%7D%7BV_%7BoL%7D%7D-1)R_L%3D1899.4%5COmega%20

8.測量放大器開環(huán)通頻帶

1kHz時
f_H=76.405Hz
f_L=81.722Hz

f_B%3Df_H-f_L%3D76.324kHz

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