chapter放大电路中的反馈实用PPT课件

1、7.1 反馈的基本概念反馈概念内部反馈与外部反馈反馈与反馈通路直流反馈与交流反馈正反馈与负反馈第1页/共115页1. 反馈概念把放大电路的输出信号通过一定的电路形式（反馈网络）引回到电路的输入端就是反馈。放大器与反馈网络构成闭环放大器。未引入反馈的放大电路称为开环放大器。XiXdXoXf基本放大电路A反馈网络F第2页/共115页2. 内部反馈与外部反馈内部反馈：器件内部产生的反馈。例如三极管小信号模型中Vce对Vbe的影响。c第3页/共115页内部反馈与外部反馈外部反馈：通过外接电路元件实现的反馈。例如电路中的发射极电阻Re1、Re2Rb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K1

2、5VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo第4页/共115页3. 反馈与反馈通路+-RL+-vivo+-R1+-RLR2vivo+-R1R2RL+-vivo判断电路中是否存在反馈，并标明反馈通路。无反馈有反馈，反馈通路：R1，RL有反馈，反馈通路：R1，R2第5页/共115页反馈与反馈通路+-R1RL+-vivo多级放大电路R5：局部反馈R2：全局反馈+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo有反馈，反馈通路是短路线第6页/共115页4. 直流反馈与交流反馈直流反馈：对直流信号起反馈作用。例如电路中的发射极电阻Re1和Re2交流反馈：对交流信号起反馈作用。例如电路中的发射极电阻Re1C1C2R

3、R21vivo交、直交流Rb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo直流反馈第7页/共115页5. 正反馈与负反馈正反馈：加反馈后，输出量比无反馈时大负反馈：加反馈后，输出量比无反馈时小瞬时极性法：将闭环回路在反馈通路与输入回路的连接处断开（变为开环），假定某时刻电路的输入信号为正极性（方向），分析反馈回输入回路的信号极性（方向）。如果反馈信号使放大器得到的输入信号加强，则为正反馈；如果反馈信号使放大器得到的输入信号削弱，则为负反馈。第8页/共115页+-R1R2RL+-存在反馈vivo+iIiDiFiD =iI+ iF正反馈例1 判断反

4、馈极性第9页/共115页+-R1RL+-vivo判断反馈极性+vD-vFvD =vI - vF负反馈第10页/共115页判断反馈极性+-R1+-RLR2vivo+vD-vF负反馈vD =vI - vF第11页/共115页+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo正反馈判断反馈极性+-iD =iI - iF-负反馈iIiDiF第12页/共115页RbReVCC+ +_ _VBBCb2+vo+ vi -例例2 2 判断电路中的反馈判断电路中的反馈(1)(1)+ vD -vD =vi - vF :负反馈 判断电路中是否存在反馈，是交流反馈还是直流反馈及反馈极性vF第13页/共115页T1T2R3R

5、5R1R2R4VBB-+VCC+ vi -vo判断电路中的反馈判断电路中的反馈(2)(2)+-iIiDiFiD =iI iF :负反馈第14页/共115页RL+-VCCvIvO判断电路中的反馈判断电路中的反馈(3)(3)+vD =vI - vF :负反馈+vD-vF第15页/共115页T1R1R3R2T2R5R4+VCC+vo-+-vi-VEE判断电路中的反馈判断电路中的反馈(4)(4)vD =vi - vF :负反馈+- - vD+vF+第16页/共115页判断电路中的反馈判断电路中的反馈(5)(5)vD =vi - vF :负反馈+-+vD-+vF 36K 1M 1.2K3.6K5.1K

6、2.2K C1 C2+12VvoviT1T2第17页/共115页7.1 7.1 总结总结反馈内部反馈 外部反馈反馈通路直流反馈 交流反馈正反馈 负反馈瞬时极性法：将闭环回路在反馈通路与输入回路的连接处断开（变为开环），假定某时刻电路的输入信号为正极性（方向），分析反馈回输入回路的信号极性（方向）。如果反馈信号使放大器得到的输入信号加强，则为正反馈；如果反馈信号使放大器得到的输入信号削弱，则为负反馈。第18页/共115页7.2 7.2 负反馈放大电路类型负反馈放大电路类型 负反馈放大电路一般框图 电压并联负反馈 电压串联负反馈 电流并联负反馈 电流串联负反馈第19页/共115页XiXdXoXf基

7、本放大电路A反馈网络F7.2.1 7.2.1 负反馈放大电路一般框图负反馈放大电路一般框图信号源求和网络放大网络采样网络反馈网络采样信号可以是电压也可以是电流反馈信号可并联接入也可串联接入电压并联、电压串联、电流并联、电流串联四种反馈类型第20页/共115页7.2.2 7.2.2 电压并联负反馈电压并联负反馈+-VSIfRS IiIdRL+-VOAFA：基本放大电路增益F：反馈系数反馈网络采样输出电压并联方式电流相加减Id =Ii - If第21页/共115页1. 1. 电压反馈的特点：电压反馈的特点：反馈信号与输出电压成正比；判断方法（输出短路法）：假设Vo =0，如果反馈信号也变为0，则是

8、电压反馈；否则是电流反馈。+-VSIfRS IiIdRL+-VOAF第22页/共115页2. 2. 并联反馈的特点：并联反馈的特点：并联反馈信号源内阻越大越好。以电流求和方式反映反馈对输入的影响；如果信号源是一个恒压源，则Id与If 无关，反馈将不起作用。如果信号源是一个恒流源（Ii一定），If 越大，放大电路得到的输入电流越小，反馈效果越强。Id =Ii - If 说明：+-VsIfRs IiIdRL+-VoAF第23页/共115页3. 3. 各参量的物理意义各参量的物理意义doviIVA开环增益电阻量纲ofivVIF反馈系数电导量纲iovifIVA闭环增益电阻量纲+-VsIfRs IiId

9、RL+-VoAF第24页/共115页电压并联负反馈典型电路电压并联负反馈典型电路-Vs-+ARfFRL+-VoIf+RIiId-Vs-+ARfRL+-VoIf+RsIiId输入端电流相加减Vo为0时，无反馈第25页/共115页7.2.3 7.2.3 电压串联负反馈电压串联负反馈Ii+-Vd+-Vi+-VfAFRL+-Vo反馈网络采样输出电压串联方式电压相加减Vd =Vi - Vf第26页/共115页1. 1. 串联反馈的特点：串联反馈的特点：以电压求和方式反映反馈对输入的影响； 如果信号源是一个恒压源（Vi一定），Vf 越大，放大电路得到的输入电压越小，反馈效果越强。如果信号源是一个恒流源，则

10、Vd与Vf 无关，反馈将不起作用。Vd =Vi - Vf 说明：串联反馈信号源内阻越小越好。Ii+-Vd+-Vi+-VfAFRL+-Vo第27页/共115页2. 各参量的物理意义dovvVVA开环增益无量纲ofvvVVF反馈系数无量纲iovvfVVA闭环增益无量纲Ii+-Vd+-Vi+-VfAFRL+-Vo第28页/共115页电压串联负反馈典型电路输入端电压相加减Vo为0时，无反馈+-RsIi-+ARfFRL+-Vo+-VdVsR1+-Vf+-VsRsIi-+ARfRL+-Vo+-VdR1+-Vf第29页/共115页7. 2.4 7. 2.4 电流并联负反馈电流并联负反馈-VsAFRL+-Vo

11、+RsIiIdIfIoVo为0时，反馈仍然存在输入端电流相加减Id =Ii - If第30页/共115页1. 1. 电流反馈的特点电流反馈的特点反馈信号与输出电流成正比；判断方法：假设Vo =0，如果反馈信号也变为0，则是电压反馈；否则是电流反馈。-VsAFRL+-Vo+RsIiIdIfIo第31页/共115页2. 2. 各参量的物理意义各参量的物理意义ofiiIIF 反馈系数无量纲doiiIIA开环增益无量纲ioiifIIA闭环增益无量纲-VsAFRL+-Vo+RsIiIdIfIo第32页/共115页电流并联负反馈典型电路电流并联负反馈典型电路输入端电流相加减Vo为0时，反馈仍然存在-Vs-

12、+ARfRL+-VoIf+RsIiIdIoR1-Vs-+ARfFRL+-VoIf+RsIiIdIoR1第33页/共115页7.2.5 7.2.5 电流串联负反馈电流串联负反馈+-Vi+Vd-+-VfAFRLVo+-IoIi串联方式电压相加减Vo为0时，反馈仍然存在Vd =Vi - Vf第34页/共115页各参量的物理意义各参量的物理意义ofivIVF反馈系数电阻量纲doivVIA开环增益电导量纲ioivfVIA闭环增益电导量纲+-Vi+Vd-+-VfAFRLVo+-IoIi第35页/共115页电流串联负反馈典型电路电流串联负反馈典型电路输入端电压相加减Vo为0时，反馈仍然存在ViRLIoR-

13、Vo +-Vf+-Vi+VdRLIo+-VoRF-第36页/共115页例：判断反馈类型例：判断反馈类型电压串联负反馈电流串联负反馈+-R1RL+-vivo+-R1+-RLR2vivo第37页/共115页判断反馈类型判断反馈类型电压串联负反馈电压串联负反馈RbReVCC+ +_ _VBBCb2+vo+ vi -RL+-VCCvIvO第38页/共115页判断反馈类型判断反馈类型电压串联负反馈T1R1R3R2T2R5R4+VCC+vo-+-vi-VEE第39页/共115页T1T2R3R5R1R2R4VBB-+VCC+ vi -vo判断反馈类型判断反馈类型电流并联负反馈第40页/共115页判断反馈类型

14、判断反馈类型电压串联负反馈 36K 1M 1.2K3.6K5.1K 2.2K C1 C2+12VvoviT1T2第41页/共115页判断反馈类型判断反馈类型全局反馈：电压并联负反馈+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo第42页/共115页7.2 7.2 总结总结输入端：并联方式电流相加减 串联方式电压相加减输出端：电压方式反馈网络采样输出电压 电流方式反馈信号与输出电流成正比判断方法：假设Vo =0，如果反馈信号也变为0，则是电压反馈； 否则是电流反馈。并联反馈信号源内阻越大越好。串联反馈信号源内阻越小越好。第43页/共115页7.3 7.3 反馈的方框图表示反馈的方框图表示1. 反馈放

15、大器方框图基本放大器A反馈网络FXiXdXoXf其中：反馈放大器的输入信号iX基基本本放放大大器器的的输输入入信信号号dX反馈放大器的输出信号OX号网络引回到输入端的信即输出信号通过反馈反馈信号,fX第44页/共115页反馈的方框图表示反馈的方框图表示dOXXA:A 基本放大电路的增益iXdXfX 负反馈ifidXXXX,dfiXXX比较后得到经和比较环节iXdXfX 正反馈ifidXXXX基本放大器A反馈网络FXiXdXoXfOfXXF:F 反馈网络的反馈系数第45页/共115页反馈深度和环路增益反馈深度和环路增益2. 反馈深度：被被称称为为反反馈馈深深度度FA13. 环路增益 |AF|基本

16、放大器A反馈网络FX i =0XdXoXfba将输入信号短路，把环路在某点断开，叫做开环方框图。第46页/共115页基本放大器A反馈网络FXiXdXoXf4. 4. 电路增益的一般表达式电路增益的一般表达式4.电路增益的一般表达式doXAXdoXXAdfXFAXdiXFX)A1 (dddfdiXFXFAXXXX)A1 (dofXFAXFX第47页/共115页电路闭环增益的一般表达式电路闭环增益的一般表达式)1 ()1 (FAAXFAXXXAdoiofAAFAf11(2) 正反馈AAFAf11(1) 负反馈fAFA01(3) 振荡第48页/共115页深度负反馈条件下电路的闭环增益11FA(4)

17、时（深度负反馈）01dfiXXXFAFA即1=)+1 (=FFAAFAAAf 引入深度负反馈后，电路增益基本与放大电路的内部参数和负载无关(只要负载不使A下降太多）。第49页/共115页7.4 7.4 负反馈电路分析计算负反馈电路分析计算 简单负反馈电路计算 电压串联负反馈电路分析 电压并联负反馈电路分析 电流串联负反馈电路分析 电流并联负反馈电路分析第50页/共115页7.4.1 简单负反馈电路计算1)1 (ebeCvRrRA时且当1)1 (1beerR1eCvRRARb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo电压放大倍数：第51页/共

18、115页Rb1RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo负反馈电路指标计算负反馈电路指标计算深度负反馈时：111eioRFVIAviivfCooRIV1eCiCoiovfRRVRIVVA电流串联负反馈11evieofRFRIVIo第52页/共115页7.4.2 7.4.2 电压串联负反馈电路分析电压串联负反馈电路分析输入：Vi输出：Vo反馈：VfdovvVVA开环增益：ofvvVVF反馈系数：iovvfVVA闭环增益：电压串联负反馈+-ViRIi-+ARfRL+-Vo+-VdR1+-Vf第53页/共115页电压串联负反馈+-ViRIi-+AR

19、fRL+-Vo+-VdR1+-Vf1. 1. 电压放大倍数电压放大倍数offiVRRRVV1111RRVVAfiovf方法一：运放电路分析： 运放输入端虚短、虚断Ii0Vd0第54页/共115页电压串联负反馈+-ViRIi-+ARfRL+-Vo+-VdR1+-Vf电压放大倍数电压放大倍数方法二：深度负反馈时fofvvRRRVVF11111RRFVVAfvviovvf第55页/共115页+-ViRIi-+ARfRL+-Vo+-VdR1+-Vf2. 2. 输入电阻输入电阻 R Rifif引入串联反馈后电路的输入电阻：idvvvvifdiiifIVFAIVVIVR)1 ( 引入串联反馈后电路的输入电

20、阻是原输入电阻的（1+AF）倍idvvvvifrFAR)1( rid为运放的差模输入电阻第56页/共115页3. 3. 输出电阻输出电阻R Rofof无反馈时电路的输出电阻是指电路的开环（基本放大器）的输出电阻:0dVoooIVr引入电压反馈后电路的输出电阻 :0iVooofIVRV-+di-+V+-VfR1RfAodVdroIo+-Vorid- +If第57页/共115页V-+di-+V+-VfR1RfAodVdroIo+-Vorid- +If输出电阻输出电阻R RofofVi =0 时， Vd = - VffoovvodofofodofododooIrVFAVIrVAVIrVAVIAod是

21、负载开路时的开环增益，负载在一定范围内时，Aod等于Avv。引入电压反馈后输出电阻是原电路输出电阻的 1/（1+AF）倍，使输出电压稳定，带负载能力强深度负反馈时）(1)/(110vvvvofvvvvoVooofFArRRFArIVRi第58页/共115页7.4.3 7.4.3 电压并联负反馈电路分析电压并联负反馈电路分析电压并联负反馈输入：Ii输出：Vo反馈：IfdoviIVA 开环增益：ofivVIF 反馈系数：iovifIVA闭环增益：-Vi-+A RfRL+-VoIf+R1IiId第59页/共115页1. 1. 电压放大倍数电压放大倍数 A AvsfvsffiddIIIV虚断虚短00f

22、oiRVRV011-RRVVAfiovf方法一：运放电路分析： 运放输入端虚短、虚断-Vi-+A RfRL+-VoIf+R1IiId第60页/共115页电压放大倍数电压放大倍数fofofRVRVI0深度反馈时：fiviovifRFIVA1方法二：fofivRVIF11111RRARIRVVVAfviioiovf-Vi-+A RfRL+-VoIf+R1IiId第61页/共115页-Vi-+A RfRL+-VoIf+R1IiId2. 输入电阻 RifRifdidivvidivvididfdidiidifIVFAIFAIVIIVIVR11深度负反馈时 Risf = R1并联反馈使输入电阻减小为原来的

23、1/（1+AF）倍ivviidifFArR1rid为运放的差模输入电阻Risf第62页/共115页7.4.4 7.4.4 电流串联负反馈电路分析电流串联负反馈电路分析输入：Vi输出：Io反馈：VfdoivVIA 开环增益：ofviIVF 反馈系数：ioivfVIA闭环增益：+-R1+-RLRvivovfA vd第63页/共115页1. 1. 电压放大倍数电压放大倍数A AvfvffidVVIVd00RRVVALiovf=LoofiRVRIRVV方法一：运放电路分析： 运放输入端虚短、虚断+-R1+-RLRvivovfA vd第64页/共115页电压放大倍数电压放大倍数深度反馈时：方法二：RIV

24、FofviRFVIAviioivf11RRARVIRVVALivLioLiovf1电流串联负反馈+-R1+-RLRvivovfA vd第65页/共115页-ii-+VIR+-AodVroVoridVdoI+Vfd- +RL+-2. 2. 输出电阻输出电阻 R RofofovifdiIFVVV=-=0=时dodoofoVArIVV()oiivooofrFvAIVR+1=oiivoviivoodoodoodoodofdodoooIFvAIFAIrVrAIrVrAIVVArIV)1 ()()()1(引入电流反馈后输出电阻是原电路输出电阻的（1+AF）倍，使输出电流稳定oodododoivrArVVV

25、IA=1=第66页/共115页7.4.5 7.4.5 电流并联负反馈电路分析电流并联负反馈电路分析输入：Ii输出：Io反馈：IfdoiiIIA 开环增益：ofiiIIF 反馈系数：ioiifIIA闭环增益：电流并联负反馈-Vi-+ARfRLIf+R1IiIdIoR2-Vo+第67页/共115页1. 1. 电压放大倍数电压放大倍数 A Avsfvsf122)+(-=-=RVRRRRIRVsfLoLo122RRRRRVVALfiovfoffiIRRRII22方法一：运放电路分析： 运放输入端虚短、虚断fidIIIVd00-Vi-+ARfRLIf+R1IiIdIoR2-Vo+第68页/共115页电压

26、放大倍数电压放大倍数方法一：深度反馈时：fofiiRRRIIF+=2222RRRIIAfioiif1211)1 (RRRRARRIRIRVVALfiiLioLiovf-Vi-+ARfRLIf+R1IiIdIoR2-Vo+第69页/共115页例4：电压放大倍数计算估算深度负反馈条件下电路的电压放大倍数:电压串联负反馈Avf =1+-R1RL+-vivo第70页/共115页电压放大倍数计算电压串联负反馈Avf = 1电压串联负反馈Avf =1RbReVCC+ +_ _VBBCb2+vo+ vi -RL+-VCCvIvO第71页/共115页T1T2R3R5R1R2R4VBB-+VCC+ vi -vo

27、电压放大倍数计算电流并联负反馈Avf = （R5+R3）R4/（R5R1）IdIfIo第72页/共115页电压放大倍数计算电压串联负反馈Avf = （1+R4/R3）T1R1R3R2T2R5R4+VCC+vo-+-vi-VEE第73页/共115页 36K 1M 1.2K3.6K5.1K 2.2K C1 C2+12VvoviT1T2电压放大倍数计算电压串联负反馈Avf =（1+36/1.2)第74页/共115页7.4 总结 电路增益（深度负反馈条件下）：FAf1 电压放大倍数（深度负反馈条件下）：ioiifoivfivifvvfiioovfRRARARAARIRIA1 串联反馈，电路的输入电阻i

28、ifRAFR)1 ( AFRRiif1 并联反馈，电路的输入电阻 电流反馈，电路的输出电阻oofRAFR)1 ( 电压反馈，电路的输出电阻AFRRoof1第75页/共115页7.5 7.5 负反馈对电路性能的改善负反馈对电路性能的改善 增加闭环增益的稳定性 负反馈对输出电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响 扩展频带 减小非线性失真第76页/共115页7.5.1 增加闭环增益的稳定性FFAAAAffAFAAf1则：如果仅考虑幅值的稳定性，而不考虑相位关系，令：设A不够稳定，A的变化会引起Af的变化：22)1 (1)1 ()1 (AFAFAFAFdAdAfdAAFdAf2)1 (1或：即Af的绝对变

29、化量只有A的绝对变化量的：2)1 (1AF第77页/共115页增加增加闭环增益的稳定性的稳定性AdAAFdAAFAAFdAAFAAdAfff+11=)+1 (1+1=)+1 (11=22dAAFdAf2)1(1对两边同除以 Af即Af的相对变化量只有A的相对变化量的AF11第78页/共115页7.5.2 7.5.2 负反馈对输出电阻的影响负反馈对输出电阻的影响电压反馈型:AFRIVRoooof1电流反馈型:)1 (AFRIVRoooof第79页/共115页7.5.3 7.5.3 负反馈对输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响串联反馈型:)1 (AFRIVVIVRiifdiiifAFRIIVIVR

30、ifdiiiif1并联反馈型:第80页/共115页7.5.4 7.5.4 扩展频带扩展频带HLHBWffff-=已知HmhffjAA11开环时闭环时HfHmHHHffmffFAfmmmffmffmffmhhhfjAjFAAFAjAFjAjAFAAA+11=+11+1=+1=+1+1+1=+1=)+1 (第81页/共115页扩展频带扩展频带HmHffFAf)1 (其中：Amf 闭环中频放大倍数fHf 闭环上限频率即闭环时的上限频率增加到开环时的（1+AmF)倍。HfHmffmffFAfmmhfjAjFAAA+11=+11+1=)+1 (第82页/共115页扩展频带扩展频带用同样的方法可以得到:L

31、mLffFAf)1(1FAm11即闭环时的下限频率为开环时的HmLmHmLfHfBWffFAfFAfFAfff)+1 ()+1 (1-)+1 (=-=BWmBWffFAf)+1 (hmhmmmfhmf=)+1 ()+1 (=fAfFAFAAfA增益带宽积为常数：第83页/共115页波特图在波特图上频率的上、下限都拓展了同样的距离20lg|Am|20lg|Amf|fLfLffHfHf第84页/共115页7.5.5 7.5.5 减小非线性失真抑制噪声减小非线性失真抑制噪声 加入负反馈改善非线性失真，可通过图示电路来加以说明。失真的反馈信号，使净输入产生相反的失真，从而弥补了放大电路本身的非线性失真

32、。第85页/共115页抑制噪声抑制噪声开环时 Vo=AvVid+Vo2 其中Vo2为二次谐波AvFviVidVfV2oVoV仅考虑其谐波成分(Vi=0 )，闭环时为 Vo2fvvofovfovofoFAVVAVFVV+1=-=22222所以第86页/共115页抑制噪声抑制噪声可见，闭环时谐波输出电压为开环时的vvFA11vvFA11同样道理，闭环时噪声输出电压也为开环时的AvFviVidVfV2oVoV第87页/共115页例5 负反馈综合例题如图所示电路：（1）要提高输入电阻，减小输出电阻，反馈应如何接入?确定运放输入端的极性并计算引入深度负反馈后的闭环电压放大倍数Avf。（2）要减小输入电阻

33、，稳定输出电压，反馈应如何接入?确定运放输入端的极性并计算引入深度负反馈后的闭环电压放大倍数Avf 。第88页/共115页例5(1)21bfiovfRRvvA+-vivoRb1RfRb2等效电路：第89页/共115页例5(2)1bfiovfRRvvA-+vivoRb1RfRb2等效电路：第90页/共115页7.6 负反馈电路的自激振荡及消除方法 产生自激振荡的原因和条件 稳定性的判断 稳定裕度 消除自激振荡的方法第91页/共115页7.6.1 产生自激振荡的原因和条件FAAAf1闭环增益AF1FA由于 和 都是向量！所以会出现 的情况。如果出现这样的情况，电路就会产生振荡。 当 |1+AF|

34、1 时，|Af| |A| 负反馈当 |1+AF| |A| 正反馈当 |1+AF| = 0 时，|Af| = 振荡产生自激振荡的原因和条件：第92页/共115页负反馈电路的自激实例NPNQ?NPNQ?NPNQ?RES2Q?RES2Q?RES2Q?RES2Q?RES2JP?ELECTRO1JP?ELECTRO1JP?ELECTRO1VCCiV3V2V4V5V1V1V6V中频时，V1和V6反相，电路为负反馈放大电路第93页/共115页负反馈电路的自激实例分析1V6V5V4V3V2V1V低频时，每个电容电流都超前一定角度。三个电容就可能达到180o，使V1和V1变为同相。 和 同相，构成正反馈电路。当

35、 时，电路产生振荡。电路的高频段很容易产生振荡。1V11VV1VNPNQ?NPNQ?NPNQ?RES2Q?RES2Q?RES2Q?RES2Q?RES2JP?ELECTRO1JP?ELECTRO1JP?ELECTRO1VCCiV3V2V4V5V1V1V6V第94页/共115页自激振荡产生的条件对于一般负反馈电路，如果环路的附加相移附加相移达到180o，且满足 ，则电路产生自激振荡。dfXXdofdXAFXFXX负反馈电路发生振荡的时，1dfXXFA即基本放大器A反馈网络FXiXdXoXf第95页/共115页自激振荡产生的条件所以，负反馈放大电路自激振荡的条件：1FA此式称为自激振荡的幅度平衡条件

36、和相位平衡条件。为整数为整数nnFAarctgFA ) 12(1或者：第96页/共115页自激振荡产生的条件单级放大电路高频只含一个RC网络，附加相移小于90o，稳定两级放大电路高频只含两个RC网络，附加相移小于180o，稳定三级放大电路的附加相移可达270o，必然有一个频率点使得附加相移刚好为180o，有可能发生振荡为了使负反馈放大电路稳定工作，反馈环最好不要超过三级。第97页/共115页7.6.2 7.6.2 稳定性的判断稳定性的判断判断时，先作出开环放大电路的频率特性如果F是实数，则AF的相频特性只取决于A，而幅频特性只与A的幅频特性相差一常数倍。O180当 时，1FA0lg20FA如果

37、或) 12(0lg201nFAFA或自激振荡时01lg20lg20lg20lg20lg20FAFAFA电路便会发生振荡。即：第98页/共115页开环电路的频率特性开环电路的频率特性01Hf2HfmAf)(dBAh0Hf)1 (1)1 (1)1 (1210HHHffffffmjjjAA20lg2Hf21 .0Hf210Hfo1800f0Hf010Hf01 .0Hf第99页/共115页判断自激振荡2Hf3Hf3Hf31 .0Hf310HfmAo18000ff)(dBAh1Hf110Hf11 .0Hf1HfF1O1800lg20FAcf0lg20FAO180 0f20lg20lg第100页/共115

38、页自激振荡的判断方法01lg20lg20FAO180FA1lg20lg20判断方法: (f=fc) 时，即电路振荡，否则不振。1FAO180(f=f0) 时，对应的则电路振荡。否则不振。反馈较浅的电路比较稳定。反馈越深越容易发生振荡。第101页/共115页7.6.3 7.6.3 稳定裕度稳定裕度 为了保证一定的环境条件下电路都能稳定工作，要求电路的稳定工作状态达到一定的富裕量。这个富裕量称为稳定裕度。幅度裕度Gm： 时， 。 当Gm0时电路不振。 一般要求Gm0时电路不振。 一般要求 m45 。第102页/共115页7.6.4 7.6.4 消除自激振荡的方法消除自激振荡的方法例：放大器的高频特

39、性如下式（单位：MHz)5/1)(1/1)(2 . 0/1 (1104jfjfjfA101F1. 电容滞后补偿法（主极点矫正法） 将电路的高频转折频率的主频点（主极点）降低。f0随之降低较多，fc下降较少。电路振荡的条件将得不到满足，电路稳定。第103页/共115页消除自激振荡的方法消除自激振荡的方法155180o18000ff)(dB2 . 02 . 020cf0f f = f0时， ，电路振荡。将主极点频率从0.2MHz 降为10kHz，重新作图01lg20lg20FAAlg20F1lg20第104页/共115页消除自激振荡的方法消除自激振荡的方法155180o18000ff)(dBk10k1020cf0ff = fc时， 略小于0，电路不振荡。电容滞后补偿法电路简单，效果明显，被广泛采用。但缺点也很明显：带宽被严重压缩。