负反馈放大电路的自激与频率补偿

5.3负反馈放大电路的自激与相位补偿,5.3.3集成运算放大器的相位补偿,5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断,5.3.1负反馈放大电路的自激振荡条件,5.3.4集成运放的频率响应及高频参数,5.3.1负反馈放大电路的自激振荡条件,5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断,一、判断方法,产生自激振荡,一、判断方法,产生自激振荡,不产生自激振荡,5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断,二、稳定裕度,通常要求,二、稳定裕度,通常要求,通常要求,反馈网络为纯电阻网络时判断稳定的简便方法,作高度为的水平线（称反馈线），与开环幅频特性曲线相交，交点对应的附加相移a若小于180，则稳定，否则不稳定。,利用开环频率特性判断：,判断方法：,反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例,可见：F越大即反馈越深，越易自激。,反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例,反馈线交于20dB/十倍频的区域，则有45及以上相位裕量，稳定。,单级深度负反馈放大电路，会因附加相移而产生高频自激吗？,例5.3.1,某负反馈放大电路中，开环频率特性如图所示，设反馈网络为纯电阻网络，为保证电路稳定工作，试确定反馈系数的最大值。,解：,为保证可靠稳定，设相位裕量为45，则由图可得:,135,5.3.3集成运算放大器的相位补偿,相位补偿也称频率补偿：接入电容、电阻元件，改变放大电路开环增益在高频段的相频特性，使电路具有足够的稳定裕量。,常用措施：,简单电容补偿方法：补偿电容加于上限频率最低的那个放大器的输入端，使反馈线处于开环幅频特性曲线斜率为20dB/十倍频的区域。,以简单电容补偿为例说明相位补偿原理,*讨论,负反馈放大电路产生自激振荡的主要原因是什么？如何预防或消除之？,要预防或消除自激振荡，就必须破坏产生振荡的条件。对高频自激振荡，通常采用相位补偿。对阻容耦合方式构成的负反馈放大电路，所用耦合电容和旁路电容的数目越多，则产生低频自激振荡的可能性越大，对付由此引起的低频振荡可通过适当改变耦合电容和旁路电容的电容量。对因电源耦合引起的低频自激振荡，通常采用电源去耦电路。,5.3.4集成运放的频率响应及高频参数,限制了运放应用电路的最高工作频率。,一、小信号频率参数,BWf受BWG和Auf限制。,5.3.4集成运放的频率响应及高频参数,一、小信号频率参数,构成Auf=10的放大电路时，BWf=,例：运放LM741:Aud=104，BW=7Hz，,7kHz,5.3.4集成运放的频率响应及高频参数,BWf受BWG和Auf限制。,二、大信号动态参数,1.转换速率SR,SR2fUom,例：A741：SR=0.5V/s，Aud=104，BW=7Hz,min(7kHz，8kHz)=7kHz,应保证,BWf由SR、Uom、BWG、Auf共同决定。,构成Auf=10的放大电路，Uomm=10V，求BWf,故BWf=,解：受BWG和Auf限制，BWf为7kHz,受SR和Uom限制，BWf=(0.5/210)MHz=8kHz,1.转换速率SR,SR2fUom,2.全功率带宽BWP,指输出最大峰值电压时对应的最高工作频