第講-負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性2(共17張PPT)

第十九講負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性第1頁，共17頁。第十九講負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷四、消除自激振蕩的方法第2頁，共17頁。一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件1.現(xiàn)象：輸入信號為0時(shí)，輸出有一定幅值、一定頻率的信號，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩。

負(fù)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(gè)頻率f0，且當(dāng)f＝f0時(shí)附加相移為±π，則第3頁，共17頁。對f=f0的信號，凈輸入量是輸入量與反饋量之和。在電擾動(dòng)下，如合閘通電，必含有頻率為f0的信號，對于f=f0的信號，產(chǎn)生正反饋過程輸出量逐漸增大，直至達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，電路產(chǎn)生了自激振蕩。第4頁，共17頁。3.自激振蕩的條件由于電路通電后輸出量有一個(gè)從小到大直至穩(wěn)幅的過程，起振條件為第5頁，共17頁。二、負(fù)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(chǎn)生在高頻段。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，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(fù)反饋后不可能振蕩。因沒有滿足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。對于產(chǎn)生－180o附加相移的信號頻率，有可能滿足起振條件，故引入負(fù)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6頁，共17頁。什么樣的放大電路引入負(fù)反饋后容易產(chǎn)生自激振蕩？三級或三級以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)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(fù)反饋越深，產(chǎn)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(chǎn)生自激振蕩。第7頁，共17頁。三、負(fù)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8頁，共17頁。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(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。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(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。什么樣的放大電路引入負(fù)反饋后容易產(chǎn)生自激振蕩？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(chǎn)生自激振蕩。①附加相移由放大電路決定;使φA＋φF＝(2n＋1)π的頻率，記作f0。第十九講負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。負(fù)反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段。在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析什么樣的放大電路引入負(fù)反饋后容易產(chǎn)生自激振蕩？三、負(fù)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(huì)產(chǎn)生自激振蕩；f0＞

fc，電路穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。第9頁，共17頁。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(fù)反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。第10頁，共17頁。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(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。②振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。在低頻段或高頻段，若存在一個(gè)頻率f0，且當(dāng)f＝f0時(shí)附加相移為±π，則在獲得同樣補(bǔ)償?shù)那闆r下，補(bǔ)償電容比簡單滯后補(bǔ)償?shù)碾娙菪〉枚?。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(chǎn)生自激振蕩。在獲得同樣補(bǔ)償?shù)那闆r下，補(bǔ)償電容比簡單滯后補(bǔ)償?shù)碾娙菪〉枚唷６?、?fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析f0＜fc，電路不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；在電擾動(dòng)下，如合閘通電，必含有頻率為f0的信號，對于f=f0的信號，產(chǎn)生正反饋過程三級或三級以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷環(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(chǎn)生自激振蕩。一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件使環(huán)路增益下降到0dB的頻率，記作fc；四、消除自激振蕩的方法1.簡單滯后補(bǔ)償常用的方法為滯后補(bǔ)償方法。

設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。

在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償電容第11頁，共17頁。1.簡單滯后補(bǔ)償最大附加相移為-135°

具有45°的相位裕度，故電路穩(wěn)定補(bǔ)償前補(bǔ)償后

滯后補(bǔ)償法是以頻帶變窄為代價(jià)來消除自激振蕩的。第12頁，共17頁。2.密勒補(bǔ)償

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

在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償前補(bǔ)償后第13頁，共17頁。3.

RC滯后補(bǔ)償：在最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)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(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。第14頁，共17頁。RC滯后補(bǔ)償與簡單滯后補(bǔ)償比較簡單補(bǔ)償后的幅頻特性RC滯后補(bǔ)償后的幅頻特性補(bǔ)償前滯后補(bǔ)償法消振均以頻帶變窄為代價(jià)，RC滯后補(bǔ)償較簡單電容補(bǔ)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(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?。?5頁，共17頁。討論一

試問電路閉環(huán)后會(huì)產(chǎn)生自激