5.3负反馈放大电路的自激与频率补偿.ppt

1、5.3 负反馈放大电路的 自激与频率补偿,5.3.3 集成运算放大器的频率补偿,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 集成运算放大器的高频参数,5.3.1 负反馈放大电路的自激振荡条件,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,在开环幅频特性图中作高度为 的水平线（称 之反馈线），与幅频特性

2、曲线相交，根据交点所对应的附加 相移a 是否小于180来判别电路是否稳定。若小于180， 则稳定，否则不稳定。,直接利用开环幅频特性进行判断：,反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例,可见： 反馈系数F 越大即反馈越深， 则越易自激。,反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例,若能使反馈线与开环幅频特性曲线交于 20dB /十倍频 的区域，则可有 a 135，即有45 及以上相位裕量，使电路稳定。, a 135,一般应使水平线 与开环幅频特性曲线相交于 20dB /十倍频程 的区域，这样通常可有不小于45 的相位裕 量，使电路稳定。,设计负反馈放大电路的重要原则之一：,例5.3.1,某负反馈放大电路

3、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 集成运算放大器的频率补偿,频率补偿即在电路中接入一些电容、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，故频率补偿也称相位补偿。,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，使反馈线只能处于开环幅频特性曲线斜率为 20dB /十倍频 的区域。,由于反馈线只能在横轴上方，因此补偿后，能稳定。,以简单电容补偿为例说明频率补偿原理,*讨论,负反馈放大电路产生自激振

4、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，通常采用频率补偿。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 集成运算放大器的高频参数,它们限制了运放应用电路的最高工作频率。,一、小信号频率参数,可见： BWf 受到BWG 和Auf 的限制。,5.3.4 集成运算放大器的高频参数,开环放大倍数与开环带宽之积,所构成的负反馈放大电路的 闭环放

5、大倍数与闭环带宽之积,一、小信号频率参数,用之构成 Auf = 10 的放大电路时，可得 BWf =,例：运放 LM741 : Aud = 104，BW = 7 Hz，,7 kHz,可见： BWf 受到BWG 和Auf 的限制。,5.3.4 集成运算放大器的高频参数,二、大信号动态参数,1. 转换速率 SR,则,SR 2 f Uom,例： A741： SR =0.5V/s ， Aud = 104，BW = 7 Hz,min(7kHz， 8 kHz)=7kHz,故应保证,可见： BWf 还受到SR 和Uom 的限制。 即BWf 由SR 、Uom 、 BWG 、Auf 共同决定。,用之构成 Auf = 10 的放大电路， Uomm= 10 V ，求BWf,故可得 BWf =,解： 受BWG 和Auf 的限制， BWf 为7kHz,受SR 和Uom的限制， BWf =(0.5/210)MHz