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负反馈放大电路的稳定问题 第一页，共三十五页，2022年，8月28日 基本放大电路A 反馈网络 F + – × 2. 产生自激振荡的原因 中频时： 高频或低频时，放大器产生的附加相移达到180°时。 为负反馈。 变为正反馈。 此时，若满足 则Xi=0，仍会有输出信号。 第二页，共三十五页，2022年，8月28日 3. 自激振荡的条件 幅值条件 相位条件（附加相移） 基本放大电路A 反馈网络 F + – × 自激振荡条件： 分解为幅值条件与相位条件： 由以上分析知： 第三页，共三十五页，2022年，8月28日 第四页，共三十五页，2022年，8月28日 讨论： 1、本级反馈 稳定 两级反馈 稳定 三级以上的负反馈才可能自激 2、 AF1 不自激 AF=1 临界 AF1 自激 第五页，共三十五页，2022年，8月28日 二.负反馈放大电路稳定性的判断及稳定裕度 方法一： 则放大器稳定。否则自激。 0 0 -90° -180° 满足： 同理，为了切实保证稳定，要留有 -10dB的余量，称为幅值裕度 方法二： 满足： 则放大器稳定。否则自激。 为了切实保证稳定，要留有 45°余量，称为相位裕度 第六页，共三十五页，2022年，8月28日 两个负反馈电路环路增益的频率特性 第七页，共三十五页，2022年，8月28日 幅度裕度Gm Gm 第八页，共三十五页，2022年，8月28日 相位裕度?m ?m 第九页，共三十五页，2022年，8月28日 判断能否自激的方法一： 1、画出 的波特图 2、找出两个特定的频率 3、判断 4、若不自激，则判断幅度裕度和相位裕度 第十页，共三十五页，2022年，8月28日 由于负反馈的自激条件是 ，所以将以 20 为Y坐标的波特图改变为以20 为Y坐标的波特图，用于分析放大电路的自激也很方便。由于 对于幅度条件| | 相当在以20 为Y坐标的波特图上减去 即可到以环路增益20 为Y坐标的 波特图了。 第十一页，共三十五页，2022年，8月28日 判断能否自激的方法二： (2) 作 水平线 (1) 作出 的幅频响应和相频响应波特图 在水平线 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 满足相位裕度，稳定；否则不稳定。 在相频响应的 点处作垂线交 于P点 若P点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。 或 将 写为： 即： 第十二页，共三十五页，2022年，8月28日 例、设一基本放大器的增益为： 第十三页，共三十五页，2022年，8月28日 100 80 60 40 20 第十四页，共三十五页，2022年，8月28日 相频特性曲线的Y坐标是附加相移?A。当?A=－180?时，即图中的S点对应的频率称为临界频率fO。当f= fO时反馈信号与输入信号同相，负反馈变成了正反馈，只要信号幅度满足要求，即可自激。 第十五页，共三十五页，2022年，8月28日 加入负反馈后，放大倍数降低，频带展宽，设反馈系数F1=10-4，闭环波特图与开环的波特图交P点，对应的附加相移?A=－90?，不满足相位条件，不自激。 第十六页，共三十五页，2022年，8月28日 进一步加大负反馈量，设反馈系数F2=10-3，闭环波特图与开环的波特图交P点，对应的附加相移?A=－135?，不满足相位条件，不自激。 第十七页，共三十五页，2022年，8月28日 再进一步加大反馈量，设反馈系数F3=10-2，闭环波特图与开环波特图交P点，对应的附加相移?A=－180?。当放大电路的工作频率提高到对应P点处的频率时，满足自激的相位条件。 第十八页，共三十五页，2022年，8月28日 再进一步加大反馈量，设反馈系数F3=10-2，闭环波特图与开环波特图交P点，对应的附加相移?A=－180?。当放大电路的工作频率提高到对应P点处的频率时，满足自激的相位条件。 此时放大电路 有 40 dB 的 增 益， ?AF?=100