模擬電子技術基礎：CH07-7-8

1、7.7 負反饋放大電路的頻率響應負反饋放大電路的頻率響應7.7.2 增益一帶寬積增益一帶寬積7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式基本放大電路的高頻響應基本放大電路的高頻響應比開環(huán)時增加了比開環(huán)時增加了HMHj1ffAA 為基本放大電為基本放大電路通帶增益路通帶增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA 根據閉環(huán)增益表達式有根據閉環(huán)增益表達式有（設反饋網絡為純阻網絡）（設反饋網絡為純阻網絡）通帶通帶閉環(huán)增益閉環(huán)增益MfA其中其中同理可得同理可得閉環(huán)上限頻率閉環(huán)上限頻率HMHf)1(fFAf 比開環(huán)時減小了比開環(huán)時減小了閉環(huán)下限

2、頻率閉環(huán)下限頻率FAffMLLf1 引入負反饋后，放大電路的通頻帶展寬了引入負反饋后，放大電路的通頻帶展寬了f HLfHfffffBW 7.7.1 頻率響應的一般表達式頻率響應的一般表達式例例7.7.1的波特圖的波特圖 7.7.2 增益一帶寬積增益一帶寬積放大電路的增益放大電路的增益- -帶寬積為常數帶寬積為常數 HHHff11AffAFAFAfA 閉環(huán)增益閉環(huán)增益- -帶寬積帶寬積開環(huán)增益開環(huán)增益- -帶寬積帶寬積end7.8 負反饋放大電路的穩(wěn)定性負反饋放大電路的穩(wěn)定性*7.8.2 頻率補償頻率補償7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的

3、條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件1. 自激振蕩現象自激振蕩現象 在不加任何輸在不加任何輸入信號的情況下，入信號的情況下，放大電路仍會產生放大電路仍會產生一定頻率的信號輸一定頻率的信號輸出。出。2. 產生原因產生原因 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產生的在高頻區(qū)或低頻區(qū)產生的附加相移附加相移達到達到180180 ，使中，使中頻區(qū)的負反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當滿足了一頻區(qū)的負反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當滿足了一定的幅值條件時，便產生自激振蕩。定的幅值條件時，便產生自激振蕩。FA和和7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件3. 自激振蕩條件自激振蕩條件自激振蕩自激振蕩反饋深度反饋

4、深度時，時， 01 FA即即1 FA為為環(huán)環(huán)路路增增益益）（ FA又又)()()()(fa FAFA得自激振蕩條件得自激振蕩條件1)()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值條件幅值條件相位條件相位條件（附加相移）（附加相移）FAAA 1f閉環(huán)增益閉環(huán)增益7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件4. 穩(wěn)定工作條件穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件破壞自激振蕩條件1 FA 180)12(fan 1 FA 180fa 或或0lg20m GFA 180)12(fan 0lg20 FA 180mfa 當反饋網絡為純電阻網絡時，當反饋網絡為純電阻網絡時， f = 0 。其中其

5、中 Gm幅值裕度幅值裕度，一般要求，一般要求Gm - 10dB m相位裕度相位裕度，一般要求，一般要求 m 45 （保證可靠穩(wěn)定，（保證可靠穩(wěn)定，留有余地）留有余地）寫成等式，且幅值用分貝數表示時寫成等式，且幅值用分貝數表示時7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件用波特圖表示用波特圖表示或或Gm -10dB 或或 m 45 4. 穩(wěn)定工作條件穩(wěn)定工作條件0lg20m GFA 180)12(fan 0lg20 FA 180mfa 7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件5. 負反饋放大電路穩(wěn)定性分析負反饋放大電路穩(wěn)定性分析FAFA1lg20lg20lg2

6、0 環(huán)路增益的幅頻響應寫為環(huán)路增益的幅頻響應寫為一般一般與頻率無關，與頻率無關，F則則F1lg20的幅頻響應是一條水平線的幅頻響應是一條水平線利用波特圖分析利用波特圖分析關鍵作出關鍵作出A的幅頻響應和相頻響應波特圖的幅頻響應和相頻響應波特圖F1lg20水平線水平線Alg20 與與的交點為的交點為F1lg20Alg20 1 FA即該點滿足即該點滿足7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件(2) 作作F1lg20水平線水平線判斷穩(wěn)定性方法判斷穩(wěn)定性方法(1) 作出作出A的幅頻響應和相頻響應波特圖的幅頻響應和相頻響應波特圖F1lg20在水平線在水平線Alg20 與與的交點作垂線交

7、相頻響應曲線的一點的交點作垂線交相頻響應曲線的一點(3) 判斷是否滿足相位裕度判斷是否滿足相位裕度 m 45 若該點若該點 135 a 滿足相位裕度，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定。滿足相位裕度，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定。在相頻響應的在相頻響應的點處作垂線交點處作垂線交 于于P點點 135 a Alg20 若若P點在點在 水平線之下，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定。水平線之下，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定。F1lg20或或5. 負反饋放大電路穩(wěn)定性分析負反饋放大電路穩(wěn)定性分析基本放大電基本放大電 1點點 FA基本放大基本放大增大增大 F 反饋深度越深，反饋深度越深，越容易自激。越容易自激。F越大，水平線越大，水平線下移，越下移，越F1lg20容易自激容易自激F越大，表明越大，表明反饋深度越深反饋深度越深7.8.1 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件自激振蕩