清华大学：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT电子教案）第19讲 负反馈放大电路的稳定性

堂學单 第十九讲负反馈放大电路的稳定性

第十九讲 负反馈放大电路的稳定性

③大学 第十九讲负反馈放大电路的稳定性 自激振荡产生的原因及条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 负反馈放大电路稳定性的判断 四、消除自激振荡的方法

第十九讲 负反馈放大电路的稳定性 一、自激振荡产生的原因及条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 三、负反馈放大电路稳定性的判断 四、消除自激振荡的方法

自激振荡产生的原因及条件 1.现象:输入信号为0时,输出有一定幅值、 定频率的信号,称电路产生了自激振荡。 负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高 频段 2.原因 在低频段或高频段,若存在一个频率6,且当f J时附加相移为±π,则 x: +xr

一、自激振荡产生的原因及条件 1. 现象：输入信号为0时，输出有一定幅值、一 定频率的信号，称电路产生了自激振荡。 负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高 频段。 2. 原因 在低频段或高频段，若存在一个频率f0，且当 f ＝ f0 时附加相移为±π，则 i f ' X i = X + X

对戶的信号,净输入量是输入量与反馈量之和。 在电扰动下,如合闸通电,必含有频率为6的信号, 对于∫=f的信号,产生正反馈过程 个→,个个→个个 输出量逐渐增大,直至达到动态平衡,电路产生了自 激振荡

→ → → o  ' X o X f X i X i f ' X i = X + X 对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。 在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号， 对于f = f0 的信号，产生正反馈过程 输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自 激振荡

3.自激振荡的条件 X:=0 X X;=0时,X维持X X=-AFX LAF=1 AF=-1 A+=(2n+1)兀(n为整数 由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的 过程,起振条件为 AF>1

Xi 0 Xo Xo  = 时，  维持  Xo AFXo  = −    AF＝−1   3. 自激振荡的条件 AF 1       + = + = (2 1)π ( ) 1 A F n n为整数 AF     由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的 过程，起振条件为

二、负反馈放大电路稳定性的分析 设反馈网络为电阻网络,放大电路为直接耦合形式。 ①附加相移由放大电路决定; ②振荡只可能产生在高频段 对于单管放大电路:f→∞时,9A→-90°4→0 因没有满足相位条件的频率,故引入负反馈后不可能振荡。 对于两级放大电路:f→时,→-180°,4→>0 因没有满足幅值条件的频率,故引入负反馈后不可能振荡。 对于三级放大电路:∫→>∞时,g→>-270°4→>0 对于产生-1809附加相移的信号频率,有可能满足起振条 件,故引入负反馈后可能振荡

二、负反馈放大电路稳定性的分析 ①附加相移由放大电路决定; ②振荡只可能产生在高频段。 90 0 ' f → 时， A → −  ，A → 设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。 因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。 180 0 ' f → 时， A → −  ，A → 因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。 270 0 ' f → 时， A → −  ，A → 对于产生－180º附加相移的信号频率，有可能满足起振条 件，故引入负反馈后可能振荡。 对于单管放大电路: 对于两级放大电路: 对于三级放大电路:

什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡? 三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负 反馈后有可能产生高频振荡;同理,耦合电容 旁路电容等为三个或三个以上的放大电路,引 入负反馈后有可能产生低频振荡 环路放大倍数AF越大,越容易满足起振条件, 闭合后越容易产生自激振荡。 放大电路的级数越多,耦合电容、旁路 容越多,引入的负反馈越深,产生自激 振荡的可能性越大

什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？ 三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负 反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、 旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引 入负反馈后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦合电容、旁路 电容越多，引入的负反馈越深，产生自激 振荡的可能性越大。 环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件， 闭合后越容易产生自激振荡

三、负反馈放大电路稳定性的判断 已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。 使环路增益下降到0dB的频率,记作fs; 使q十pr=(2n+1)π的频率,记作f 20lglAFI 20lglAFI f PAtE f0 90 180 180° -270° 270

三、负反馈放大电路稳定性的判断 已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。 使环路增益下降到0dB的频率，记作fc； 使φA＋φF ＝(2n＋1)π 的频率，记作f0。 fc f0 fc f0

、负反馈放大电路稳定性的判斷 20lglAFI 20lglAFI 满足起 振条件 f e PA+pF f f -90° -180 -180° -270° -270° 电路不稳定 电路稳定 后f 电路稳定,不会产生自激振荡

三、负反馈放大电路稳定性的判断 fc f0 满足起 振条件 电路不稳定 fc f0 电路稳定 f0＜ fc，电路不稳定，会产生自激振荡；f0 ＞ fc， 电路稳定，不会产生自激振荡

稳定裕度 20 lglAFI 幅值裕度 G<-10dB,且 G19m245”,负反馈放大 电路才具有可靠的稳 0 定性。 -270 电路稳定 相位裕度

稳定裕度 fc f0 电路稳定 Gm 幅值裕度 φm 相位裕度 Gm≤－10dB，且 φm≥45º，负反馈放大 电路才具有可靠的稳 定性