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1、第16讲 负反馈放大电路的稳定性本讲稿第一页，共十四页第十六讲 负反馈放大电路的稳定性一、自激振荡产生的原因及条件二、负反馈放大电路稳定性的分析三、负反馈放大电路稳定性的判断本讲稿第二页，共十四页一、自激振荡产生的原因及条件一、自激振荡产生的原因及条件1.现象：输入信号为现象：输入信号为0 0时，输出有一定幅值、一定频时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了自激振荡。率的信号，称电路产生了自激振荡。负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段。2.原因原因 在低频段或高频段，若存在一个频率在低频段或高频段，若存在一个频率f0，且当，且当 f
2、 f0 时附加相移为时附加相移为，则，则本讲稿第三页，共十四页对对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号，对于的信号，对于f=f0 的信号，产生正反馈过程的信号，产生正反馈过程输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振荡。荡。本讲稿第四页，共十四页3.自激振荡的平衡条件和起振条件自激振荡的平衡条件和起振条件 由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的过程，起由于电路通电后输出量有一个从小到大直至稳幅的过程，
3、起振条件为振条件为:平衡条件平衡条件:本讲稿第五页，共十四页二、二、负反馈放大电路稳定性的分析负反馈放大电路稳定性的分析附加相移由放大电路决定附加相移由放大电路决定;振荡只可能产生在高频段。振荡只可能产生在高频段。设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。设反馈网络为电阻网络，放大电路为直接耦合形式。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足相位条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。因没有满足幅值条件的频率，故引入负反馈后不可能振荡。对于产生对于产生180附加相移的信号频率，有可能满足起振条件，附加相移的信号频率，有可
4、能满足起振条件，故引入负反馈后可能振荡。故引入负反馈后可能振荡。对于单管放大电路对于单管放大电路:对于两级放大电路对于两级放大电路:对于三级放大电路对于三级放大电路:本讲稿第六页，共十四页什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？什么样的放大电路引入负反馈后容易产生自激振荡？三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负反三级或三级以上的直接耦合放大电路引入负反馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路馈后有可能产生高频振荡；同理，耦合电容、旁路电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈电容等为三个或三个以上的放大电路，引入负反馈后有可能产生低频振荡后有可能产生低频振荡 放大电路的级数越多，耦
5、合电容、旁路电容放大电路的级数越多，耦合电容、旁路电容越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可越多，引入的负反馈越深，产生自激振荡的可能性越大。能性越大。环路放大倍数环路放大倍数AF越大，越容易满足起振条件，闭越大，越容易满足起振条件，闭合后越容易产生自激振荡。合后越容易产生自激振荡。本讲稿第七页，共十四页三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。使环路增益下降到使环路增益下降到0dB的频率，记作的频率，记作fc；使使AF(2n1)的频率，记作的频率，记作f0。fcf0fcf0本讲
6、稿第八页，共十四页三、负反馈放大电路稳定性的判断三、负反馈放大电路稳定性的判断fcf0满足起满足起振条件振条件电路不稳定电路不稳定fcf0电路稳定电路稳定 f0 fc，电路不稳定，会产生自激振荡；，电路不稳定，会产生自激振荡；f0 fc，电路，电路稳定，不会产生自激振荡。稳定，不会产生自激振荡。本讲稿第九页，共十四页稳定裕度稳定裕度fcf0电路稳定电路稳定电路稳定电路稳定Gm幅值裕度幅值裕度m相位裕度相位裕度 Gm10dB，且，且m45，负反馈放大，负反馈放大电路才具有可靠的稳电路才具有可靠的稳定性。定性。本讲稿第十页，共十四页讨论一讨论一 试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络为纯电阻试问电路闭环后会产生自激振荡吗？若已知反馈网络为纯电阻网络，且网络，且 ，则使电路不产生自激振荡的，则使电路不产生自激振荡的 的上限值为多少？的上限值为多少？本讲稿第十一页，共十四页讨论二讨论二判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？判断电路引入负反馈后有可能产生自激振荡吗？本讲稿第十二页，共十四页第十六讲结束！下一讲将讲述：放大电路中反馈的其他问题本讲稿第十三页，共十四页作业：6.13、6.14、6.15、6.16（1）自学：6.6.4 频率补偿 本讲稿第十四页，共十四页