模拟电子技术基础(第四版)第19讲 负反馈放大电路的稳定性

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

第十九讲 负反馈放大电路的稳定性一、负反馈放大电路产生自激振荡的 原因及条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 三、负反馈放大电路稳定性的判断 四、消除自激振荡的方法

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

一、自激振荡产生的原因及条件1、现象：输入信号为0时，输出有一定幅值、一 定频率的信号，称电路产生了自激振荡。 负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高 频段。 2、原因 在低频段或高频段，若存在一个频率f0,且当 f = f0 时附加相移为±π,则 ' Xi Xi Xf

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。

' Xi Xi Xf

在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号， 对于f = f0 的信号，产生正反馈过程 ' X o X f X i X o

输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自 激振荡。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

3、自激振荡的条件 X i 0时， X o 维持 X o X o AFX o

AF= 1

AF 1 A F ( 2 n 1)

( n 为整数 )

由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的 过程，起振条件为 AF 1

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

二、负反馈放大电路稳定性的分析设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。 ①附加相移由放大电路决定; ②振荡只可能产生在高频段。对于单管放大电路: 对于两级放大电路:f 时， ' A

90 , 0 A

因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。' f 时， A 180 , 0 A

因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。 对于三级放大电路:' f 时， A 270 , 0 A

对于产生-180o附加相移的信号频率，有可能满足起振条 件，故引入负反馈后可能振荡。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？

三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负 反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、 旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引 入负反馈后有可能产生低频振荡环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件， 闭合后越容易产生自激振荡。

放大电路的级数越多，耦合电容、旁路 电容越多，引入的负反馈越深，产生自激 振荡的可能性越大。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

三、负反馈放大电路稳定性的判断已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。 使环路增益下降到0dB的频率，记作fc; 使φA+φF=(2n+1)π 的频率，记作f0。

fcf0

fcf0

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

三、负反馈放大电路稳定性的判断满足起 振条件

fcf0

fcf0

电路不稳定

电路稳定

f0< fc,电路不稳定，会产生自激振荡； f0 > fc, 电路稳定，不会产生自激

振荡。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

稳定裕度幅值裕度fc Gm f0 φm

Gm≤-10dB,且 φm≥45o,负反馈放大 电路才具有可靠的稳 定性。

电路稳定

相位裕度

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

四、消除自激振荡的方法常用方法为滞后补偿方法。 设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。

1、简单滞后补偿20lg│AF│ -20dB/十倍频 -40dB/十倍频 -60dB/十倍频..

AF (1 j

Am Fm f f H1 ) (1 j f f H2 ) (1 j f f H3 )

在最低的上限频率所在回 路加补偿电容。 补偿电容

Of H1'

fH1

fH2

fH3

f

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

1、简单滞后补偿 AF (1 j Am Fm f f H1'

) (1 j

f f H2

) (1 j

f f H3

)

补偿后，当

f f H2 时， lg A F 0 dB 。 20

补偿前

补偿后

滞后补偿法是 以频带变窄为代 价来消除自激振 荡的。 最大附加相 移为-135° 具有45°的相位 裕度，故电路稳定

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

2、密勒补偿在最低的上限频率所 在回路加补偿电容。C'

C ' (1 k ) C

补偿前

在获得同样补偿的 情况下，补偿电容比 简单滞后补偿的电容 小得多。补偿后

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

3、RC 滞后补偿：在最低的上限频率所在回路加补偿。 AF (1 j Am Fm f f H1 ) (1 j f f H2 ) (1 j f f H3 )

1 j 补偿后产生系数： 1 j

f fH2 f f H1' '

,取代

1 1 j f f H1

若 f H 2 f H 2,则 A F '

Am Fm (1 j f f H1'

) (1 j

f f H3

)

上式表明，最大附加相移为-180o,不满足起振条件，闭 环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

RC 滞后补偿与简单滞后补偿比较补偿前

简单补偿后 的幅频特性

RC滞后补偿后 的幅频特性

滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，RC滞后补偿较 简单电容补偿使频带的变化小些。 为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方 法，略。

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

讨论一试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络 为纯电阻网络，且 20 lg A 100 dB ,则使电路不产生自 激振荡的 20 lg F 的上限值为多少？

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

讨论二

判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？ 如可能，则应在电路的哪一级加补偿电容？

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nn31.html