模拟电子技术-7-反馈放大电路(讲)课件.ppt

1、7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性1.7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈7.1.4 串联

2、反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈7.1.1 什么是反馈什么是反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈2.7.1.1 什么是反馈什么是反馈 将电子系统输出回路的电量（电压或电流），将电子系统输出回路的电量（电压或电流），送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈3.输出信号输出信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号（净输入信号）信号（净输入信号）7.1.1 什么是反馈什么是反馈框图框图反馈通路反馈通路信号反向传输的渠道信号反向传输的

3、渠道开环开环 无反馈通路无反馈通路闭环闭环 有反馈通路有反馈通路4.+-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，R25.+-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6.7.1.2直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈直流反馈：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：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Re1C1C2RR21vivo交、直交流Rb1

4、RcVCCviCb1Cb2+Re10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo直流反馈7.7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输出端看从输入端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入量可以是电压，也可以是电流。8.瞬时极

5、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。9.7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜率，用“+”+”、“-”-”号表示）。号表示）。净输入量减小净输入量减小净输入量

6、增大净输入量增大负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路10.7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈+-R1R2RL+-存在反馈vivo+iIiDiFiD=iI+iF正反馈11.级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈12.7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小本级负反馈本级负反馈13.7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和

7、（KVLKVL）-vi i+vidid+vf f=0 即即 vidid=vi i-vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）ii i-iidid-if f=0 即即 iidid=ii i-if f并联并联14.判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈并联反馈并联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf(if)15.判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈串联反馈级间反

8、馈通路级间反馈通路xf(vf)16.17.7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定端的取样对象决定电压反馈：反馈信号电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构18.7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压负反馈电压负反馈RL vo o xf xid vo 电压负反馈稳定输出电压电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo，xid

9、=xixf19.7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电流负反馈电流负反馈RL io o xf xid io 电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流xf=Fio，xid=xixf20.7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。将将负载负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路21.7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压

10、反馈电压反馈反馈通路反馈通路end22.7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响23.7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路v 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）：vidid=vi i-vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点：特点

11、：电压控制的电压源电压控制的电压源RL vo vf vid(=vi vf)vo 24.7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路v 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）：iidid=ii i-if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点：特点：25.7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路v 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）：vidid=vi i-vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源特点：特点：RL io vf(=ioRf)vi一 定 时 vi d io 26.7.2.

12、4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路v 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）：iidid=ii i-if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源特点：特点：27.电压负反馈：电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：串联反馈：输入端电压求和（输入端电压求和（KVLKVL）电流负反馈：电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：并联反馈：输入端电流求和（输入端电流求和（KCLKCL）特点小结：特点小结：28.反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(+)(+)级间

13、电压串联负反馈级间电压串联负反馈(+)29.反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）电压并联负反馈电压并联负反馈30.直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈31.串联负反馈串联负反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响vID=vI-vF 则则vI最好为恒压源，即最好为恒压源，即信号源内阻信号源内阻RS越小越好。越小越好。要想反馈效果明显，就要想反馈效果明显，就要求要求vF变化能有效引起变化能有效引起vID的变化。的变化。32.信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的

14、影响并联负反馈并联负反馈iID=iI-iF 则则iI最好为恒最好为恒流流源，即源，即信号源内阻信号源内阻RS越大越好。越大越好。要想反馈效果明显，就要想反馈效果明显，就要求要求iF变化能有效引起变化能有效引起iID的的变化。变化。RSvS+-end33.7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式1.闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式2.反馈深度讨论反馈深度讨论3.环路增益环路增益34.1.闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益idoxxA ofxxF 反馈系数反馈系数iofxxA 闭环增益闭环增益因为因为fiidxxx 所以所以iofxxA f

15、idoxxx FxAxxooo/已知已知AFA 1fidixxx 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即AFAA 1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式35.负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式36.2.反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度)1(FA 时，时，11 )1(FA，FAA 时时，11 )2(FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时，11 )3(FA，FAA 自激振荡自激振荡时时，01 )4(FA，F A 一般情况下

16、，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、和和 表示。表示。fAAF即即FAAA 1fend7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式37.7.4 负反馈对放大电负反馈对放大电路性能的影响路性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性38.7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭环时FAAA 1f对对A求导得求导

17、得2f)1(1ddAFAA 只考虑幅值有只考虑幅值有AFAA 1fAAAFAAd11dff 即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF另一方面另一方面,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1f 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。负反馈的组态不同，稳定的增益不同负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf、Arf、Agf、Aif）39.7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好。闭环时增益减小，线性度

18、变好。只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。1开环特性开环特性2闭环特性闭环特性 40.7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA电压的信噪比电压的信噪比 2VA增加一前置级增加一前置级 并认为该级为无噪声的并认为该级为无噪声的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 41.7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电

19、阻和输出电阻的影响 串联负反馈串联负反馈1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响开环输入电阻开环输入电阻 Ri i=vidid/ii i因为因为 vf f=Fxo o xo o=Avidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif=vi i/ii i所以所以 vi i=vidid+vf f=(1+=(1+AF)vidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif=vi i/ii iiiid)1()1(RAFiAF v引入串联负反馈后，输入电阻增加了。引入串联负反馈后，输入电阻增加了。42.7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 并联负反馈并联负反馈1.对输入电阻的影响对输入电阻的影

20、响闭环输入电阻闭环输入电阻AFRR 1iif 引入并联负反馈后，引入并联负反馈后，输入电阻减小了。输入电阻减小了。注意注意:反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。产生影响。43.例如例如图中图中R1 1不在环内不在环内AFRR 1iif但是但是ifiifRRR 当当R1 1 时，反馈对时，反馈对Rif几乎没有影响。几乎没有影响。ifR 44.7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电压负反馈电压负反馈45.2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响闭环输出电阻闭环输出电阻TTofiRv

21、电压负反馈电压负反馈而而 Xid=-Xf=-FvT idooTTXARi v忽略反馈网络对忽略反馈网络对iT的分流的分流FARiRooTTof1 vTooTTvvFARi 所以所以 引入电压负反馈后，输引入电压负反馈后，输出电阻减小了。出电阻减小了。46.7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电流负反馈电流负反馈闭环输出电阻闭环输出电阻oTTof)1(RFAiRs v 引入电流负反馈后，输引入电流负反馈后，输出电阻增大了。出电阻增大了。注意注意:反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环

22、外不产生影响。47.负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。串联负反馈串联负反馈 并联负反馈并联负反馈 电压负反馈电压负反馈 电流负反馈电流负反馈 特别注意表特别注意表7.4.1的内容的内容增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响end48.7.5 深度负反馈条件下深度负反馈条件下的近似计算的近似计算1.深度负

23、反馈的特点深度负反馈的特点2.举例举例49.1.深度负反馈的特点深度负反馈的特点即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关 11 FA由于由于FAAA 1f则则FFAA1 又因为又因为iofXXA ofXXF 代入上式代入上式ifXX 得得（也常写为（也常写为 xf f xi i）0fiid XXX净输入量近似等于零净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚两虚”的概念的概念输入量近似等于反馈量输入量近似等于反馈量（xid id 0）50.1.深度负反馈的特点深度负反馈的特点串联负反馈，

24、输入端电压求和串联负反馈，输入端电压求和0iidid riv深度负反馈条件下深度负反馈条件下 xidid=xi i-xf f 0 虚短虚短虚断虚断虚短虚短虚断虚断并联负反馈，输入端电流求和并联负反馈，输入端电流求和vidid=vi i-vf f 0iidid=ii i-if f 0vidid=iid id ri i 051.2.举例举例 电压串联负反馈电压串联负反馈反馈系数反馈系数ofvvv F 实际上该电路就是第实际上该电路就是第2 2章介绍的同相比例放大电路，该章介绍的同相比例放大电路，该结果与第结果与第2 2章所得结构相同章所得结构相同 设电路满足深度负反馈条件，试设电路满足深度负反馈条

25、件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。写出该电路的闭环电压增益表达式。解：解：根据根据虚短虚短、虚断虚断f11RRR 闭环增益闭环增益（就是闭环电压增益）（就是闭环电压增益）iofvvv AvF1 1f1RR 52.2.举例举例(例例7.5.1)电压串联负反馈电压串联负反馈 设电路满足深度负反设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。闭环电压增益表达式。解：解：根据根据虚短虚短、虚断虚断ofb2b2fvvRRR 闭环电压增益闭环电压增益iofvvv Ab2f1RR ifvv 53.2.举例举例(例例7.5.4)电流并联负反馈电流并联负反馈 设电路满足深度

26、负反馈条设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环增益件，试写出该电路的闭环增益和闭环源电压增益表达式。和闭环源电压增益表达式。解：解：根据根据虚短虚短、虚断虚断RRRffii-闭环增益闭环增益ioifii A)1(fRR ifii 所以闭环电压增益所以闭环电压增益sofvvv AsisRiv 0pn vvLooRiv sLf)1(RRRR siLoRiRi-注意：若注意：若io o参考方向不同，将影响闭环增益的结果参考方向不同，将影响闭环增益的结果 oRfiii 又因为又因为iR54.解解:（3 3）闭环增益闭环增益fiorfRiv Aifii 例例7.5.5（3 3）求大环反馈的闭环增益

27、以及对信号源的闭环电）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电压增益；压增益；电压并联负反馈电压并联负反馈根据根据虚短虚短、虚断虚断ffoR-iv 0V0V2.举例举例end55.7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤设计负反馈放大电路的一般步骤7.6.2 设计举例设计举例56.7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤设计负反馈放大电路的一般步骤1.1.选定需要的反馈类型选定需要的反馈类型2.2.确定反馈系数的大小确定反馈系数的大小3.3.适当选择反馈网络中的电阻阻值适当选择反馈网络中的电阻阻值4.4.通过仿真分析，检验设计是否满足要求通过仿真分析

28、，检验设计是否满足要求信号源性质信号源性质对输出信号的要求对输出信号的要求对输入、输出电阻的要求对输入、输出电阻的要求对信号变换的要求（对信号变换的要求（V-VV-V、V-IV-I、I-VI-V、I-II-I ）FA1f 深度负反馈时深度负反馈时尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应57.7.6.2 设计举例设计举例例例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=1

29、04，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。解解:驱动电路需要将电压驱动电路需要将电压vs s转换为电流转换为电流io1o1已知已知LED的光强度的光强度流过流过LED的电流的电流io1o1线线性性电压信号电压信号vs s线线性性选用电流串联负反馈电路选用电流串联负反馈电路光电隔离器光电隔离器58.解解:选用电流串联负反馈电路选用电流串联负反馈电路 k110001gfsrAF所以所以 Rf=1k A/V103so1gfs viA又因为根据又因为根据虚断虚断有有FA1f 深度负反馈时深度负反馈时fo1frRiF v7.6.2 设计举例设计举例例

30、例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。59.解解:仿真电路仿真电路io1与与vs的呈线性关系，的呈线性关系，io1=10-3vs，放大电路满足设计要求。放大电路满足设计要求。end7.6.2 设计举例设计举例例例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路

31、。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。60.7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式61.7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式基本放大电路的高频响应基本放大电路的高频响应比开环时增加了比开环时增加了HMHj1ffAA 为基本放大电为基本放大电路通带增益路通带增益MAHfMfHH

32、Hfj11ffAFAAA 根据闭环增益表达式有根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）（设反馈网络为纯阻网络）通带通带闭环增益闭环增益MfA其中其中同理可得同理可得闭环上限频率闭环上限频率HMHf)1(fFAf 比开环时减小了比开环时减小了闭环下限频率闭环下限频率FAffMLLf1 引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了f HLfHfffffBW 62.7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式例例7.7.1的波特图的波特图 63.7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积放大电路的增益放大电路的增益-带宽积为常数带宽积为常数 HHHff11AffAF

33、AFAfA 闭环增益闭环增益-带宽积带宽积开环增益开环增益-带宽积带宽积end64.7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性*7.8.2 频率补偿频率补偿7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件65.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件1.自激振荡现象自激振荡现象 在不加任何输在不加任何输入信号的情况下，入信号的情况下，放大电路仍会产生放大电路仍会产生一定频率的信号输一定频率的信号输出。出。2.产生原因产生原因 在高频区或低频区产生的在高频区或低频区产生的附加相移附加相移达到达到180180，使中，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正

34、反馈，当满足了一频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。定的幅值条件时，便产生自激振荡。FA和和66.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件3.自激振荡条件自激振荡条件自激振荡自激振荡反馈深度反馈深度时，时，01 FA即即1 FA为为环环路路增增益益）（FA又又)()()()(fa FAFA得自激振荡条件得自激振荡条件1)()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值条件幅值条件相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）注：输入端求和的相位（注：输入端求和的相位（-1-1）不包含在内）不包含在内FAAA 1f闭环增益闭环

35、增益67.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件4.稳定工作条件稳定工作条件破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件1 FA 180)12(fan 1 FA 180fa 或或0lg20m GFA 180)12(fan 0lg20 FA 180mfa 当反馈网络为纯电阻网络时，当反馈网络为纯电阻网络时，f=0。其中其中 Gm幅值裕度幅值裕度，一般要求，一般要求Gm -10dB m相位裕度相位裕度，一般要求，一般要求 m 45（保证可靠稳定，（保证可靠稳定，留有余地）留有余地）写成等式，且幅值用分贝数表示时写成等式，且幅值用分贝数表示时68.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振

36、荡及稳定工作的条件用波特图表示用波特图表示或或Gm -10dB 或或 m 45 4.稳定工作条件稳定工作条件0lg20m GFA 180)12(fan 0lg20 FA 180mfa 69.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析FAFA1lg20lg20lg20 环路增益的幅频响应写为环路增益的幅频响应写为一般一般与频率无关，与频率无关，F则则F1lg20的幅频响应是一条水平线的幅频响应是一条水平线利用波特图分析利用波特图分析关键作出关键作出A的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图F1lg20水平线水平线A

37、lg20 与与的交点为的交点为F1lg20Alg20 1 FA即该点满足即该点满足70.7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件(2)作作F1lg20水平线水平线判断稳定性方法判断稳定性方法(1)作出作出A的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图F1lg20在水平线在水平线Alg20 与与的交点作垂线交相频响应曲线的一点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判断是否满足相位裕度 m 45 若该点若该点 135 a 满足相位裕度，稳定；否则不稳定。满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的在相频响应的点处作垂线交点处作垂线交 于于P点点 13

38、5 a Alg20 若若P点在点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。水平线之下，稳定；否则不稳定。F1lg20或或5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析71.基本放大电基本放大电 1点点 FA基本放大基本放大增大增大 F 反馈深度越深，反馈深度越深，越容易自激。越容易自激。F越大，水平线越大，水平线下移，越下移，越F1lg20容易自激容易自激F越大，表明越大，表明反馈深度越深反馈深度越深7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析P点交在点交在 的的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。十倍频程处，放大电路是稳定的。Alg20 72.*7.8.2 频率补偿频率补偿不作要求不作要求end73.谢谢谢谢您的关注！您的关注！