模拟电子电路 负反馈5课案.ppt

超前补偿技术 设|A|＝103，C=30pF,则，C’=3×104pF. 电容C应跨接在RC时间常数最大的那级放大电路的输入端和输出端之间 密勒电容补偿优点： 用较小的电容（PF量级），即可达到补偿目的。 —引入幻想零点 补偿思路：在?P2附近，引入一个具有超前相移的零点，以抵消原来的滞后相移，使得在不降低?P1的前提下，拉长?P1与?P2之间的间距.fC 随之较多增大，fc 增大较少。电路振荡的条件将得不到满足，电路稳定。 在反馈电阻Rf上并接补偿电容C?。 补偿方法： - + A R1 Rf +- Vs (s) Vo(s) R2 则 其中 C? 返回 * 6-5 反馈放大器稳定性讨论 ●自激振荡产生的原因及条件 ●稳定工作条件 ●利用波特图判别稳定性 ●自激振荡消除方法—相位补偿 一. 自激振荡的原因及条件 1. 自激振荡现象 在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。 2. 产生原因 在高频区或低频区产生的附加相移达到180?，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。 3. 自激振荡条件 自激振荡 反馈深度 即 又 得自激振荡平衡条件 幅值条件 相位条件（附加相移） 闭环增益 注：在起振过程中， 有一个从小到大的过程，故起振条件 1 对于负反馈电路 高频或低频区，放大电路与反馈网络，因电路 中的电容而产生附加相位移??A、??F。 当 时 负反馈变为正反馈,无输入信号，也有一定的信号输出。 电路中存在 b. 放大电路内部元器件的热噪声电压 a. 开启电源时的瞬间冲击电压 由于噪声和冲击电压具有很宽的频谱，其中必有某一种频率分量满足自激振荡的条件，所以即使无输入信号，也有一定的信号输出。 (1) 这时如果|AF|≥1，产生自激振荡。 输出信号在不断的减小,不会产生自激振荡。 (2) 如果|AF|1 a. 电路包含一或二个惯性环节时，附加相移最大不会超过180°，不会产生自激振荡。 b. 电路的级数愈多，附加相移 愈大，愈容易产生自激振荡。 c.反馈系数F愈大，愈容易产生自激振荡。 二. 稳定工作条件 (1) 找相位临(交)界频率 fc (fπ) 电路不稳定 1．判断放大电路是否稳定的方法 即满足 的频率点fc b. 如果 电路稳定 a. 如果 ≥1 电路1 不稳定 O O dB AF / lg 20 | | ? ? 电路1 电路2 稳定 不稳定 O O dB AF / lg 20 | | ? ? O O dB AF / lg 20 | | ? ? (2) 找幅度临界频率（增益交界频率）f0 a. 如果 电路稳定 b. 如果 电路不稳定 f0 为满足条件 的频率 电路1 不稳定 0 0 dB AF / lg 20 | | ? ? 0 0 dB AF / lg 20 | | ? ? 电路1 电路2 稳定 不稳定 0 0 dB AF / lg 20 | | ? ? (3) 根据 fc 和 f0 的位置判断 a. 当 fc＜f0 时 电路不稳定 0 0 dB AF / lg 20 | | ? ? 0 0 dB AF / lg 20 | | ? ? b.当 fc＞f0 时 电路稳定 2．稳定裕度 (1) 幅度裕度Gm(dB) ≤-10(dB) (2) 相位裕度? m 45° 要求 要求 O 0 - 90? - 180? ?m Gm f0 f f fc f0 fc 保证可靠稳定，留有余地。 例: 判断系统是否稳定 判断时，先作出开环放大电路的频率特性 如果F是实数，则AF的相频特性只取决于A，而幅频特性只与A的幅频特性相差一常数倍。 当 时， 如果 或 自激振荡时 电路便会发生振荡。 即： 三. 利用波特图判别稳定性 (2) 作 水平线 判断稳定性方法 (1) 作出 的幅频响应和相频响应波特图 (3) 判断是否满足相位裕度 ?m ? 45? 20lg -180o 20lg 20lg 举例：设一基本放大器的增益为： 1.设反馈系数 ，分析其稳定性 三个极点频率为：fp1=0.5×106Hz ， fp2=5×106Hz ， fp3=5×107Hz 。 其中fp1=0.5×106Hz最低，它决定了整个基本放大器的上限频率，称为主极点频率。 (1) 作出 的幅频响应和相频响应波特图 解： (2) 作 的水平线 (3)水平线 相交于E点。 与E点相对应的附加相位移为 ，因此，放大器是不稳定的。 0 20 40 60 80 50k 5