負反饋放大電路的自激振蕩及消除方法

關于負反饋放大電路的自激振蕩及消除方法一、自激振蕩產生的原因及條件1.

現(xiàn)象：輸入信號為0時，輸出有一定幅值、一定頻率的信號，稱電路產生了自激振蕩。

負反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段。2.

原因

在低頻段或高頻段，若存在一個頻率f0，且當f＝f0時附加相移為±π，則第2頁,共16頁，2024年2月25日，星期天對

f=f0的信號，凈輸入量是輸入量與反饋量之和。

在電擾動下，如合閘通電，必含有頻率為f0的信號，對于f=f0的信號，產生正反饋過程輸出量逐漸增大，直至達到動態(tài)平衡，電路產生了自激振蕩。第3頁,共16頁，2024年2月25日，星期天3.

自激振蕩的條件

由于電路通電后輸出量有一個從小到大直至穩(wěn)幅的過程，起振條件為第4頁,共16頁，2024年2月25日，星期天二、負反饋放大電路穩(wěn)定性的分析①附加相移由放大電路決定;②振蕩只可能產生在高頻段。設反饋網(wǎng)絡為電阻網(wǎng)絡，放大電路為直接耦合形式。因沒有滿足相位條件的頻率，故引入負反饋后不可能振蕩。因沒有滿足幅值條件的頻率，故引入負反饋后不可能振蕩。對于產生－180o附加相移的信號頻率，有可能滿足起振條件，故引入負反饋后可能振蕩。對于單管放大電路:對于兩級放大電路:對于三級放大電路:第5頁,共16頁，2024年2月25日，星期天什么樣的放大電路引入負反饋后容易產生自激振蕩？

三級或三級以上的直接耦合放大電路引入負反饋后有可能產生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個或三個以上的放大電路，引入負反饋后有可能產生低頻振蕩

放大電路的級數(shù)越多，耦合電容、旁路電容越多，引入的負反饋越深，產生自激振蕩的可能性越大。

環(huán)路放大倍數(shù)AF越大，越容易滿足起振條件，閉合后越容易產生自激振蕩。第6頁,共16頁，2024年2月25日，星期天三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷已知環(huán)路增益的頻率特性來判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性。使環(huán)路增益下降到0dB的頻率，記作fc；使φA＋φF＝(2n＋1)π的頻率，記作f0。fcf0fcf0第7頁,共16頁，2024年2月25日，星期天三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷fcf0滿足起振條件電路不穩(wěn)定fcf0電路穩(wěn)定

f0＜fc，電路不穩(wěn)定，會產生自激振蕩；f0＞

fc，電路穩(wěn)定，不會產生自激振蕩。第8頁,共16頁，2024年2月25日，星期天穩(wěn)定裕度fcf0電路穩(wěn)定Gm幅值裕度φm相位裕度

Gm≤－10dB，且φm≥45o，負反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。第9頁,共16頁，2024年2月25日，星期天四、消除自激振蕩的方法1.

簡單滯后補償常用的方法為滯后補償方法。

設放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡為電阻網(wǎng)絡。

在最低的上限頻率所在回路加補償電容。補償電容第10頁,共16頁，2024年2月25日，星期天1.

簡單滯后補償最大附加相移為-135°

具有45°的相位裕度，故電路穩(wěn)定補償前補償后

滯后補償法是以頻帶變窄為代價來消除自激振蕩的。第11頁,共16頁，2024年2月25日，星期天2.

密勒補償

在獲得同樣補償?shù)那闆r下，補償電容比簡單滯后補償?shù)碾娙菪〉枚唷?/p>

在最低的上限頻率所在回路加補償電容。補償前補償后第12頁,共16頁，2024年2月25日，星期天3.

RC滯后補償：在最低的上限頻率所在回路加補償。

上式表明，最大附加相移為－180o，不滿足起振條件，閉環(huán)后一定不會產生自激振蕩，電路穩(wěn)定。第13頁,共16頁，2024年2月25日，星期天RC滯后補償與簡單滯后補償比較簡單補償后的幅頻特性RC滯后補償后的幅頻特性補償前

滯后補償法消振均以頻帶變窄為代價，RC滯后補償較簡單電容補償使頻帶的變化小些。為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補償?shù)姆椒ǎ?。?4頁,共16頁，2024年2月25日，星期天討論一

試問電路閉環(huán)后會產生自激振蕩嗎？若已知反饋網(wǎng)絡為純電阻網(wǎng)絡，且，則