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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
析
与
仿
真
反
馈
放
大
电
路
的
< br>特
性
分
实
验
地
点
学
院
专
业
学
号
姓
名
1
实验项目
实验时间
预习成绩
一、实验目的
11.14
反馈放大电路的特性分析与仿真
实验台号
报告成绩
A10
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
< br>行：
1
．求输入电路
如果是电压反馈，
则令
V
0
=0
，
即将输出端对地短
路；
如果是电流反馈，
则令
I
0
=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
i
0
=i
C2
。电阻
R
6
，
R
4
组成反馈网
络，电流反馈系数
F
< br>i
=i
f
/i
< br>0
≈
-R
6
/
（
R
6
+R
4
）≈
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
< br>
条法则，可画出基本放大电路如图
2-2
所示。图中直流电压
V
3
、
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。
2
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<
/p>
、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
; <
/p>
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
3
+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
<
/p>
（
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
=i
0
/i
i
，上
限截止频率
f
H<
/p>
，下限截止频率
f
L
。
中频开环源电压增益
A
VSM
=
υ
0
/
υ
s
，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<
/p>
if
，上限截止频率
f
< br>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<
/p>
i
。
按方框图
法，可计算闭环电流增益
A
if
=A<
/p>
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
=
υ
0/
υ
s =-i
0
R
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
Q
2
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
4
（
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<
/p>
≈，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
Q
2
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
R
0
，该
值较大其原因是基本放大电路中
Q
2
射
极下接有负反
馈电阻
R6//R14
≈
1.51K
Ω
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
R
0
R
0
′
=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
< br>Q
2
集电极看进去的输出阻抗特性，中
< br>频下输出电阻
R
of
≈
6.31M
Ω
。图（
b
）是从输出端往左看进去的输出阻抗特性，中频
R
of
′≈
3.90K
Ω
，即
R
of
′
= R
of
//
R5
≈
R5
。
5
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
Q
2
集电极看进去的输出电阻
（稳定输
出电流
i
0
）。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
=i
0
/i
i
，上限截止频率<
/p>
f
H
，下限截止频率
f
L
。
中频开环源电压增益
A
VSM
=
υ
0
/
υ
s
，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
。
6
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