华中科技大学电信系：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT电子教案）反馈放大电路 7.8 负反馈放大电路的稳定性

华中科学电信系 78负反馈放大电路的稳定性 78.1自激振荡及稳定工作的条件 278.2频率补偿 HOME BACKNEXT

7.8 负反馈放大电路的稳定性 *7.8.2 频率补偿 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 自激振荡现象 在不加任何输○ 基本放大电路 Oid 入信号的情况下, 放大电路仍会产生 定频率的信号输 Of 反馈网络 F 2.产生原因 A和F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 定的幅值条件时,便产生自激振荡。 HOME BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 1. 自激振荡现象 在不加任何输 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。 A和F

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 3.自激振荡条件 基本放大电路 闭环增益A=1+AF A 反馈深度1+F=0时, 自激振荡 反馈网络 即AF=-1(AF为环路增益) 又AF=4(O)F()∠9,()+9(aD) 得自激振荡条件 A(a),F(a)=1幅值条件 9,(a)+g,(1)=(2n+1)x180°相位条件(附加相移 注:输入端求和的相位(-1)不包含在内 HOM配E BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 3. 自激振荡条件 自激振荡 反馈深度 1  AF  0 时， 即 AF  1   （AF 为环路增益） 又 ( ) ( ) ( ) ( ) AF  A   F   a    f  得自激振荡条件 ( ) ( ) 1 A  k  F  k    ( )  ( )  (2  1)180  a  k  f  k n 幅值条件 相位条件（附加相移） AF A A       1 闭环增益 f

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 4.稳定工作条件 破坏自激振荡条件 AF<1 或(AF|=1 9a+qr=(2n+1)180° n+q|<180° 写成等式,且幅值用分贝数表示时 ∫201g4F+Gm=0 「201AF|=0 gn+q=(2n+1)180°+q|+gn=180° 其中Gm幅值裕度,一般要求Gm≤-10dB(保证可靠稳定, qm—相位裕度,一般要求gm≥45°留有余地) 当反馈网络为纯电阻网络时,a1=0°。 HOME BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 4. 稳定工作条件 破坏自激振荡条件 AF  1    (2  1)180  a  f n AF  1    180  a  f 或 20lg AF  Gm  0     (2  1)180  a  f n 20 lg AF  0     m  180  a  f  当反馈网络为纯电阻网络时， f = 0 。 其中 Gm——幅值裕度，一般要求Gm  - 10dB m——相位裕度，一般要求m  45 （保证可靠稳定， 留有余地） 写成等式，且幅值用分贝数表示时

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 4.稳定工作条件 201gl AF /dB 用波特图表示 20lglAF+Gm=0 9a+gr=(2+1)l80° 或 f/Hz 201gAF=0 pa +o 9n+qn+gm=180° 0 f/Hz 1f180 90 Gm≤-10dB或qn≥45°-180 270 HOME BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 用波特图表示 或 Gm  -10dB 或 m  45 4. 稳定工作条件 20lg AF  Gm  0     (2  1)180  a  f n 20 lg AF  0     m  180  a  f 

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 5负反馈放大电路稳定性分析 利用波特图分析 环路增益的幅频响应写为20146=2014-2F 般F与频率无关,则20g的幅频响应是一条水平线 水平线209与201的交点为0g=20g4 即该点满足F=1 关键作出A的幅频响应和相频响应波特图 HOME BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 5. 负反馈放大电路稳定性分析 F AF A     1 环路增益的幅频响应写为 20lg  20lg  20lg 一般 F 与频率无关， 则 F1 20lg 的幅频响应是一条水平线 利用波特图分析 关键作出 A 的幅频响应和相频响应波特图 F1 水平线 20lg A 与 20lg 的交点为 F1 20lg A  20lg AF  1 即该点满足  

78.1自激振荡及稳定工作的条件信 5负反馈放大电路稳定性分析 判断稳定性方法 (1)作出A的幅频响应和相频响应波特图 (2)作20水平线 (3)判断是否满足相位裕度qn≥45° 在水平线20与0g4的交点作垂线交相频响应曲线的一点 若该点四≤135°满足相位裕度,稳定;否则不稳定。 或在相频响应的=-135°点处作垂线交20-4于P点 若P点在20g水平线之下,稳定;否则不稳定 HOME BACKNEXT

7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 (2) 作 F1 20lg 水平线 判断稳定性方法 (1) 作出 A 的幅频响应和相频响应波特图 F1 在水平线 20lg A 与 20lg 的交点作垂线交相频响应曲线的一点 (3) 判断是否满足相位裕度 m  45 若该点  135  a 满足相位裕度，稳定；否则不稳定。 在相频响应的  a  135 点处作垂线交 20lg A 于P点 若P点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。 F1 20lg 或 5. 负反馈放大电路稳定性分析

P点交在20g4的2dB+倍频程处,放大电路是稳定的。 5负反馈放大电路稳定性分析 AF|=1点 F越大,水平线 201g4/dB 20dB/十倍频程 20lg下移,越 ∠-40dB十倍频程 容易自激 -60dB/十倍频程 F越大,表明 F增大 反馈深度越深 0410;|h;dho7 f/Hz 反馈深度越深 45 越容易自激。 HOME BACKNEXT

基A本F放大1点电 基F本增放大大 反馈深度越深， 越容易自激。 F 越大，水平线 下移，越 F1 20lg 容易自激 F 越大，表明 反馈深度越深 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 5. 负反馈放大电路稳定性分析 P点交在 20lg A 的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的

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*7.8.2 频率补偿 不作要求 end