反馈放大电路的自激自激的表现自激条件负反馈.PPTVIP

四、高频自激的消除 1. 滞后补偿 2. 超前－滞后补偿 3. RC网络的接法 * * * 第五节 反馈放大电路的自激 一、自激的表现 二、自激条件 三、负反馈放大器的自激 四、高频自激的消除 电 子 一、自激的表现 定义 基本的表现就是没有信号输入时也会有信号输出。在理论上来说，就是放大倍数为无穷大。 自激对于使用者来说，可能是好事，也可能是坏事。 如果需要放大一个外加信号，而放大器却在产生它自己的信号，妨碍了对外部信号的放大，这样的自激是有害的。 如果没有提供给放大器外加信号，又想产生一个信号，就应利用自激现象。这种工作在自激状态的放大器称为振荡器。 当反馈放大器的 时, 闭环放大倍数 现象 第五节 二、自激条件 反馈放大器如果出现 就会引起自激。 + - 分析 偏差信号 输出信号 反馈信号 有了偏差信号 ，必然产生输出信号 反馈信号 新产生的偏差信号 和反馈信号本身反相。 的条件下 所以 所以 偏差信号沿着反馈环走完一周之后大小、相位都没有变。 在循环过程中，偏差信号的大小和相位始终不变，因而输出信号 也始终不变。在没有输入的条件下产生输出的过程，即是产生自激的过程。 结 论 第五节 对 就是 自激的振幅条件 自激的相位条件 注意 综上所述 自激的振幅条件 自激的相位条件. 如果 放大器也 是会自激的。因为偏差信号 增加，放大倍数 却由于放大器的非线性而随偏差信号减小；当满足 的程度时， 不再改变，因而 输出大小不变。 第五节 三、负反馈放大器的自激 （1）构成负反馈放大器时，要保证在中频区获得确实的负反馈。满足 。 （2）在高频区或者低频区， 即可能变成等于零，从而产生高频自激和低频自激。 负反馈放大器在高频区或者低频区可能满足 而产生自激，放大倍数在中频区比较大，所以：放大器设计时应使被放大的信号处于中频区。 第五节 例 fΦ fG 20lg|AF| f 0 argAF -π 0 f 因此这个放大器要产生自激。 φm argAF 20lg|AF| f -π 0 0 f fG fΦ 发生在 f ≤fG 发生在fΦ fG 因此这个放大器不会产生自激。 在频率fΦ没有同时满足 在频率fΦ同时满足 第五节 20lg|AF| argAF f -π 0 0 φm f fG fΦ Gm 保证负反馈放大器可靠的不产生自激， 综上所述 判断负反馈放大器是否稳定的方法如下： （1）若不存在fΦ ，则电路稳定。 （2）若存在fΦ ，且fΦ fG ，则电路不稳定，必然产生自激振荡；若存在fΦ ，但fΦ fG ，则电路稳定，不会产生自激振荡。 Gm至少应有10dB φm至少应为45o 在f = fG 上，相角 与自激的相位条件（－180o）之间差距为φm, 称为相位裕度 在f = fΦ上，幅值 与自激的振幅条件之间的差距为Gm，称为振幅裕度。 第五节 对于高频自激，常采用频率补偿的方法消除自激。 在放大器的适当部位加上RC网络，以改变放大器的幅频特性 和相频特性，使得 发生在 处。 方法之一: （2）其它转折频率不变, 使 发生在 处。 从而消除自激。 使20lg|AF|的第一个转折频率左移而使其他转折频率不变。 （1）第一个转折频率左移，20lg|AF|就提前开始下降； 第五节 例 20lg|AF| argAF 0 40 80 120 0 -π -π/2 f1 f’1 f2 f3 f fΦ 转折频率 补偿后f1左移到f’1处保持f2、f3不变，则相频特性左边有变动而 仍发生在f = fΦ处； 幅频特性在f = f′1开始下降，至f = fΦ处已经将到0dB以下，自激消除。 ① ① ①-补偿前 ② ② ②-补偿后 这种方法是通过第一个转折频率左移实现的，使得补偿后频带比原先窄了许多。 缺点 发生在fΦ 因此有自激 补偿前 第五节 指导思想 使 发生在 处 在第一个转折频率左移的同时把第二个转折频率去掉，但保持第三个及以后的转折频率不变。 做法： （1）第一个转折频率左移，20lg|AF|就提前开始下降； （2）第二个转折频率被去掉， 就要迟至第三个转折频率后发生。 迟后发生，即使第一个转折频率左移的不太多，也可以使argAF=-180o发生在20lg|AF|0处。 超前－滞后补偿， 20lg|AF|提前下降，argAF=-180o 结论 第五节 例 0 40 80 120 160 20l