长春理工大学
国家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告
2016 —— 2017 学年第一学期
实验课程反馈放大电路的特性分
析与仿真
实验地点
学院
专业
学号
姓名
实验项目反馈放大电路的特性分析与仿真
实验时间11.14 实验台号A10
预习成绩报告成绩
一、实验目的
1、熟悉利用软件平台来进行电路频率特性分析的方法；
2、通过仿真特性曲线分析来验证在放大电路中引入负反馈对其性能的影响。
二、实验原理
在应用方框图法分析反馈对放大电路性能的影响时，需要将反馈放大电路分解成基本放大电路和反馈网络两部分，在分解时既要除去反馈，又要保留反馈网络对基本放大电路的负载效应。
为了考虑反馈网络对基本放大电路输入端和输出端的负载效应，在画出基本放大电路时，应按以下两条法则进行：
1．求输入电路
如果是电压反馈，则令V0=0，即将输出端对地短
路；
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V i=0，即将输入端对地短
路；
如果是串联反馈，则令I i=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i i，输出信号电流为i0=i C2。
电阻R6，R4组成反馈网络，电流反馈系数F i=i f/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、直流电流I E2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 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 ;注：闭环时无*，开环时有*
*R4 3 10 6.2K ; 注：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 ; 注：以下二行，闭环时有*，开环时无*
*V3 11 0 0.9687
C3 7 9 10U
RL 9 0 3.9K ;注：在求输出电阻时，加*。
*VOUT 9 0 AC 1 ; 注：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
.END
1、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，I EQ2≈1.21mA。
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、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A iM=i0/i i，上限截止频率f H，下限截止频率f L。
中频开环源电压增益A VSM=υ0/υs，上限截止频率f H，下限截止频率f L。
中频闭环电流增益A if，上限截止频率f HF，下限截止频率f LF→0。
中频闭环源电压增益A VSF，上限截止频率f HF，下限截止频率f LF。
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F i≈-R6/（R4+R6），所以反馈深度D=1+A iM F i。
按方框图法，可计算闭环电流增益A if=A iM/D，把这个结果与对图2-1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A VSf=υ0/υs =-i0R L′/[（R S+R if）i i]=- A if R L′/（R S+R if），输入电阻Rif由下面的图2-8分析获得，则计算出的| A VSf|（上面的计算忽略了Q2管的r Ce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R i ≈，闭环输入电阻R if的值。
按方框图法计算，闭环输入电阻R if=R i/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//R14≈1.51KΩ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//R5≈R5。
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R of≈6.31MΩ。
图（b）是从输出端往左看进去的输出阻抗特性，中频R of′≈3.90KΩ，即R of′= R of// R5≈R5。
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R Of》R5，所以反馈放大电路的总输出电阻R of′≈R5。
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A iM=i0/i i，上限截止频率f H，下限截止频率f L。
中频开环源电压增益A VSM=υ0/υs，上
限截止频率f H，下限截止频率f L。
中频闭环电流增益A if，上限截止频率f HF，下限截止频率
f LF→0。
中频闭环源电压增益A VSF，上限截止频率f HF，下限截止频率f LF。