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(chǎn)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(chǎn)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，星期六，2024年，5月對

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(chǎn)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(chǎn)生了自激振蕩。第3頁,共16頁，星期六，2024年，5月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，星期六，2024年，5月二、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(chǎn)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(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，星期六，2024年，5月什么樣的放大電路引入負反饋后容易產(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、旁路電容等為三個或三個以上的放大電路，引入負反饋后有可能產(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6頁,共16頁，星期六，2024年，5月三、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，星期六，2024年，5月三、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(chǎn)生自激振蕩；f0＞

fc，電路穩(wěn)定，不會產(chǎn)生自激振蕩。第8頁,共16頁，星期六，2024年，5月穩(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，星期六，2024年，5月四、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，星期六，2024年，5月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，星期六，2024年，5月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，星期六，2024年，5月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(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。第13頁,共16頁，星期六，2024年，5月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?，略。?4頁,共16頁，星期六，2024年，5月討論一

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