[其它课程]2篇5章2.ppt

反馈回来的信号又经放大和反馈，如此不断的循环，电路会有一定的输出。实际上，起振刚开始时环路增益 ， 此时的反馈信号为： 该信号正好代替了 ， 即使 为0， 使反馈回来的信号不断加强，由于器件的非线性， 逐渐接近并等于1，振荡幅度达到平衡。 二、稳定判据和稳定裕度 一个负反馈放大器工作是否稳定，会不会产生自激振荡？可以通过产生自激的两个条件来作出判断。 1.稳定判据 方法：用环路增益的波特图来判断 判据： = = 幅度平衡条件） 或 ( ) 0 | | lg 20 ( 1 | | . . . . F A F A + = D + D = D （相位平衡条件） p j j j ) 1 2 ( . . . . n F A F A ± 具体操作： ①作出环路增益波特图； ① 从相位条件看幅度 从波特图的 处，找幅频特性上的幅度 是＞0dB还是＜0dB，如＞0dB则一定自激；如＜0dB则放大电路工作稳定，不会自激。 说明相位满足了，还有放大量。 ②从幅度条件看相位 从 =0dB处，找相频特性上的附加相移 ，＞180o时，必定存在某一频率， 满足幅度和相位条件，使放大器产生自激振荡；如果＜180o时，则不满足相位条件，放大电路工作稳定，不会产生自激。 2.稳定裕度 它是衡量一个放大器工作是否稳定的重要指标。 裕度有两种标准： 为保证负反馈放大器在各种环境下都处于稳定的工作， 或在 处的相位移， 工程上在 处的回路增益， 都应有一定的余量—裕度 ① 增益裕度Gm 表示环路增益 的附加相移 时，其对应的环路增益，即为增益裕度Gm（幅度裕度），如图所示。 幅度裕度（为负值） ② 相位裕度 表示环路增益为 处时， 相位裕度?m 180O相移与对应的环路附加相移之差为相位裕度 ， 如图所示。 放大器的幅度裕度和相位裕度总称放大器的稳定裕度。 相位裕度 ?m 幅度裕度Gm 通常一个反馈放大器要求相位裕度大于45o(正值），幅度裕度（负值）—10dB以上，才能保证稳定。 【例2.5.4 】某负反馈放大电路中，其开环幅频和相频特性曲线如图所示。设反馈网络由纯电阻构成，试分析为防止产生自激振荡 必须小于多少? 某放大器开环幅频特性和相频特性 【解】 因为，自激的幅度条件为： 所以 解题思路：在开环幅频特性上作一条反馈线，然后看 处的附加相移是否小于180O来决定反馈系数F的大小。 这可在 的幅频特性图中作出高度为 的一条水平线，称为反馈线。它与幅频特性曲线 的交点满足 即满足 的自激幅度条件。 再根据该交点所对应的附加相移 是否小于180°来判别电路是否稳定。 * 多级放大电路由单级放大器组成，而每级又有一个上限截止（转折）频率fH和一个下限截止（转折）频率fL，所以多级放大器的频响总表达式为: 2.5.4 多级放大电路频响特性 一、多级放大电路的频响特性 转折频率的高低与电容所在回路的时间常数相关。 式中n是低频段转折频率个数，由耦合电容和射极旁路电容个数决定。 m是高频段转折频率个数，由放大电路管子输入电容个数决定。 如用两级频率特性相同的共射放大器组成多级时， 则： 单级 两级 可见增益高了，带宽窄了。 多级放大器上、下限频率的估算 放大电路的级数越多，增益俞高，但频带越窄。 二、集成运放的频率特性 由于它是直耦、高增益的多级放大器，所以 其上限频率很低，开环时通常为几十Hz。 -3dB带宽 单位增益带宽 运放典型频率特性 【例2.5.2】 要求画出波特图，并求出放大电路的上限截止（转折）频率fH。 已知一多级放大电路的电压增益表达式为 幅频特性 相频特性 解：根据电压增益复数表达式 写出幅频特性和相频特性表达式 7.43?105 Hz 2.6?107 Hz 上限频率为7.43×105Hz 画波特图 上限频率为： fH?7.43?105 Hz 上限频率就是放大电路高频段电压放大倍数下降到中频段电压放大倍数的0.707倍（-3dB）对应的频率。 放大电路的计算机辅助分析举例 【例2.5.3】多级放大电路如图所示，vi为5mV(幅值)的正弦交流电压，设晶体管Q2N3904的模型参数为β=132，试用PSPICE程序仿真分析下列项目： (3) 当频率从10Hz变化到100MHz时，绘制输入阻抗的