負反饋放大電路的穩(wěn)定性演示文稿

負反饋放大電路的穩(wěn)定性演示文稿目前一頁\總數(shù)二十頁\編于十三點優(yōu)選負反饋放大電路的穩(wěn)定性目前二頁\總數(shù)二十頁\編于十三點（1）電擾動下，如合閘通電，必含有頻率為f0的信號；（2）熱噪聲；

對

f=f0的信號，若附加相移為±π，則凈輸入量是輸入量與反饋量之和。3.f0頻率信號的來源對于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。（3）外來干擾。在中頻段，凈輸入量是輸入量與反饋量之差：目前三頁\總數(shù)二十頁\編于十三點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4.自激振蕩的條件負號表示相移附加180°振蕩頻率f0就是根據(jù)相位平衡條件計算得到的。反饋深度目前四頁\總數(shù)二十頁\編于十三點二、負反饋放大電路穩(wěn)定性的定性分析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。對于產(chǎn)生－180o附加相移的信號頻率f0

，有可能滿足起振條件，故引入負反饋后可能振蕩。對于單級放大電路:對于兩級放大電路:對于三級放大電路:引入負反饋后不可能振蕩。引入負反饋后不可能振蕩。目前五頁\總數(shù)二十頁\編于十三點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。目前六頁\總數(shù)二十頁\編于十三點fcfcf0f0

1.判斷方法：通過環(huán)路增益的頻率特性來判斷閉環(huán)后放大電路的穩(wěn)定性。三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷電路不穩(wěn)定電路穩(wěn)定設(shè)結(jié)論：當fc>f0時，在f=f0處，電路同時滿足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。目前七頁\總數(shù)二十頁\編于十三點fcf0電路穩(wěn)定Gm幅值裕度φm相位裕度工程上一般Gm≤－10dB，且φm≥45o，負反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。2.負反饋放大電路的穩(wěn)定裕度當環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變化時，為保證放大電路仍能滿足穩(wěn)定條件，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。1.幅度裕度Gm2.相位裕度m目前八頁\總數(shù)二十頁\編于十三點四、消除自激振蕩的方法

對于三級或三級以上的負反饋放大電路，如果產(chǎn)生了自激振蕩，需采取適當措施破壞自激振蕩的幅度條件或者相位條件，以保證放大電路能穩(wěn)定工作。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)。常用的校正方法有減小反饋系數(shù)、滯后補償和超前補償?shù)确椒?。最簡單的校正方法是減小反饋系數(shù)，使得在滿足相位條件的時候已經(jīng)不再滿足幅度條件。但是，減小反饋系數(shù)，反饋深度下降，不利于放大電路在中頻區(qū)其他性能的改善，是一種消極的校正方法。1.減小反饋系數(shù)目前九頁\總數(shù)二十頁\編于十三點減小F校正自激振蕩特點：通頻帶不變；反饋深度減小。

減小F校正自激振蕩是以減小反饋深度、損失其他性能為代價來消除自激振蕩的，是一種消極的校正方法。fcfc減小反饋系數(shù)校正自激振蕩的波特圖：不穩(wěn)定穩(wěn)定目前十頁\總數(shù)二十頁\編于十三點2.滯后補償（主極點校正法）－－電容校正和RC校正（1）電容校正：比較簡單的消振措施是在負反饋放大電路的適當?shù)胤浇尤胍粋€電容。接入的電容對中、低頻信號基本不起作用；高頻時，容抗減小，使放大倍數(shù)降低，從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作。

常用消振措施是在放大電路某個合適的位置并入電容或RC校正網(wǎng)絡(luò)（構(gòu)成滯后環(huán)節(jié)），改變放大電路的主極點，以消除自激振蕩。所謂主極點，就是放大電路的若干個上限頻率中最低的那個上限頻率。在最低的上限頻率所在回路加補償電容，這樣使主極點左移。補償電容滯后網(wǎng)絡(luò)主極點目前十一頁\總數(shù)二十頁\編于十三點左移主極點校正自激振蕩特點：通頻帶減??；反饋深度不變。－40dB/十倍頻－60dB/十倍頻－20dB/十倍頻補償前補償后最大附加相移為-135o,具有45o的相位裕度，故電路穩(wěn)定滯后補償法是以頻帶變窄為代價來消除自激振蕩的。fcfc目前十二頁\總數(shù)二十頁\編于十三點密勒補償本質(zhì)上等同于簡單電容補償，只是在獲得同樣補償?shù)那闆r下，補償電容比簡單電容滯后校正的電容要小得多。在最低的上限頻率放大級輸入輸出端之間加補償電容(密勒電容)。補償前補償后(2)密勒補償目前十三頁\總數(shù)二十頁\編于十三點閉環(huán)后只有兩個極點，一定不會產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。（3）RC滯后校正（消除次極點）利用電阻、電容元件串聯(lián)組成的RC校正網(wǎng)絡(luò)加在產(chǎn)生最低的上限頻率放大級輸出端進行補償，這樣不僅可以消除自激振蕩，而且還可以改善通頻帶。一般C>>Ci2,R′=Ro1

//Ri2>>R,則設(shè)補償前則補償后Ri2CRRo1+-+-CRR’+--+目前十四頁\總數(shù)二十頁\編于十三點簡單補償后的幅頻特性RC滯后補償?shù)姆l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?。RC滯后補償與簡單滯后補償比較3.超前補償在放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)加超前補償電容，也可以破壞自激振蕩條件。目前十五頁\總數(shù)二十頁\編于十三點C如圖是一個電壓串聯(lián)負反饋電路，反饋系數(shù)：加上補償電容(超前網(wǎng)絡(luò))后,反饋系數(shù)：波特圖：顯然45o90o00ff考慮f1和f2的相對大小，F(xiàn)實際的波特圖(虛線)：在f1和f2的之間，反饋量超前于輸出量，最大相移為90°.目前十六頁\總數(shù)二十頁\編于十三點可以在放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)加超前補償電容，合適的選擇電容C，使反饋放大電路的fc處于超前網(wǎng)絡(luò)的f1和f2之間，超前網(wǎng)絡(luò)附加相移在0~90o之間。這樣就可以使相頻特性的f0>fc，從而使放大電路消除自激振蕩。fcf0f0若反饋放大電路的f0<

fc，則放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。目前十七頁\總數(shù)二十頁\編于十三點-90-180oofO20lg|AF|dBφoOf270f0fcf0fc減小F電容校正主極點左移RC校正消除次極點超前校正總結(jié)：無論是修正放大電路---(滯后補償包括簡單電容滯后、米勒補償、RC滯后補償)，或者是修正反饋網(wǎng)絡(luò)---(減小F補償、超前補償)

，都可以用很簡單的電路來實現(xiàn)。如果放大電路不穩(wěn)定，只要將fc處理成小于f0，都可以達到電路消除電路自激振蕩的目的。本節(jié)重在理解掌握消除自激振蕩的基本思路和不同方法的特點，不在于具體計算補償元件的參數(shù)大小，實際工作中，都是通過實驗獲得理想的補償效果。消除自激方法比較：目前十八頁\總數(shù)二十頁\編于十三點解：由20lg|AmF|=60dB，F(xiàn)=0.1，則Am=104,有三個極點頻率即f0=105HZ<

fc（106）,電路產(chǎn)生自激振蕩.為了使電路不產(chǎn)生自激振蕩，可以減小F，設(shè)相位裕度m≥45o，則選擇fc≤105HZ，使。fcfo則在中頻區(qū)fc所以討論1：如圖，F(xiàn)=0.1，寫出A的表達式，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(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)，則使電路不產(chǎn)生自激振蕩的F的上限值為多少？當f=105HZ時，目前十九頁\總數(shù)二十頁\編于十三點討論2：如圖，試問電