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1、一、自激振荡产生的原因和条件,二、自激振荡的判断方法,6-4 负反馈放大器的稳定性,三、负反馈放大电路的稳定裕度,四、消除自激振荡的方法,交流负反馈可以改善放大电路多方面的性能，而且反馈越深性能改善得越好。但是，如果电路的组成不合理，会使电路产生自激振荡，电路不能稳定工作。,一、自激振荡产生的原因和条件,放大器不加任何输入信号，输出也会产生一定幅值、一定频率的信号（一般为正弦信号），称电路产生了自激振荡。,此时，放大电路失去放大作用，不能正常工作。,1、自激振荡现象,检查放大器是否出现自激振荡，可以把放大器输入端对地短路，用示波器（或交流毫伏表）接在放大器输出端进行观察，自激振荡的频率一般比较
2、高或极低，而且频率随着放大器电路参数的不同而变化（甚至拨动一下放大器内部导线的位置，频率也会改变）。振荡波形一般是比较规则的，而且幅度也较大，往往会使三极管处于饱和或截止状态。,2、负反馈放大电路产生自激振荡的原因,A+F = (2n+1)180,A(s)、B(s)为频率的函数，在低频段和高频段会产生附加相移。,附加相移满足：,负反馈变为正反馈。,在低频段或高频段，如果存在一个频率f0，当f f0时，,在输入信号为零时，因为某种电扰动，其中必包含有频率为f0的信号，使 A+F = (2n+1)180, 产生正反馈过程，,输出量逐渐增大，直至达到动态平衡（ xO 幅值不变 ），电路产生自激振荡。
3、,可见电路产生自激振荡时，输出信号有特定频率f0和一定幅值，而且f0必定在电路的低频段或高频段。,通常所说的负反馈放大电路是指中频段的反馈极性，,3、负反馈放大电路产生自激振荡的条件,产生自激振荡的平衡条件,可以用幅度平衡条件和相位平衡条件表示：,幅度平衡条件：,相位平衡条件：,0,自激振荡达到动态平衡时 xO 幅值不变，,4、什么样的负反馈放大电路容易产生自激振荡,图示为单级阻容耦合共射放大电路的波特图：,中频区：输出与输入的相差为180；,低频区：附加相移090,高频区：附加相移-900,单级：,两级：,三级：,可见单级和两级负反馈放大电路是稳定的，不会产生自激振荡，三级或三级以上的负反馈
4、放大电路有可能产生自激振荡，而且级数越多，越容易产生自激振荡，因此实用电路中以三级放大器最常见。,自激振荡的条件中相位条件是首要的。,方法1：在电路图中用瞬时极性法判断：若电路引入正反馈，则 满足相位条件；若同时满足幅度条件则自激振荡产生。,二、自激振荡的判断方法,电路不能起振，不会产生自激振荡。,电路出现增幅振荡，能起振，会产生自激振荡,可见反馈越深，|A(s) B(s)|越大，满足幅度条件的可能性越大，电路越容易产生自激振荡。,放大电路产生自激振荡要同时满足相位条件和幅度条件。,方法2、利用环路增益的波特图判断电路会否产生自激振荡。,f0,f,会产生自激振荡,f,f0,当 T() = -1
5、80 时，,不会产生自激振荡,当 T() = -180 时，,相位交界频率,增益交界频率,说明：,反馈电路是不稳定的，会自激。,反馈电路不会产生自激振荡。,【例】三个负反馈放大电路的环路增益的波特图如图所示，试判断它们的稳定性。,f,f0,f,f0,会自激,会自激,不会自激,方法3、利用开环增益的波特图判断电路会否产生自激振荡。,假设反馈网络是纯阻性的，则有：,如果在开环增益波特图的幅频波特图中作直线,则该直线与开环增益的幅频特性曲线的交点所对应的环路增益为0dB，对应的频率为增益交界频率f0。,f,f0,可根据的f0、f的关系判断电路会否产生自激振荡。,不会自激,解：先绘出其波特图；,-20
6、,-40,-60,-45,-135,-225,F=0.1,会自激。,f,f0,F=0.001,不会自激。,说明：反馈系数越大，反馈程度越深，电路越容易产生自激振荡。,当负反馈放大电路产生自激振荡时可以通过减小反馈系数来消除自激振荡。,m,幅度裕度Gm ：,相位裕度m ：,对于稳定的负反馈放大电路，Gm 应为负值， m 应为正值，一般要求Gm -10dB， m 45。,三、负反馈放大电路的稳定裕度,T()=-180时对应的分贝数。,20lgT(j)=0时对应的相位与-180的差值。,f,f0,反馈电路不会产生自激振荡。,四、消除自激振荡的方法,发生在放大电路中的自激振荡是有害的，必须设法消除，方
7、法是破坏自激振荡的条件。,指导思想是：在反馈环路内增加一些含电抗元件的电路，从而改变环路增益的频率特性，使相位交界频率f根本存在，或者即使存在f，但f0f，破坏自激振荡的条件。,（1）减小反馈系数，破坏幅度条件；,（2）采用相位补偿的方法，破坏相位条件：,（方法简单易行，但不利于改善放大电路的其他性能）,相位补偿有滞后相位补偿和超前相位补偿两种。,1、电容滞后补偿（主极点校正）,方法：在电路中找出产生主极点的那级电路，在其输出端并接一个补偿电容C。,定性分析：,如等效电路所示，在中、低频时，由于容抗较大，,补偿电容C不起作用，在高频时， C容抗降低，使A1的频率特性改变，并使f0f，破坏自激振
8、荡条件，使电路稳定工作。,主极点对应频率：,通频带变窄，所需电容较大。,方法：将前面的补偿电容用RC网络代替。,2、RC滞后补偿（零极点对消）,校正网络的取值满足：,主极点对应的角频率,引入一个零点,当参数选择合适时，引入的零点可以与原频率 特性中的一个极点相消，该极点产生的相位也消 去，使电路不再满足相位条件，因而消除了自激振荡。,通频带比“电容校正”宽，所需电容较大。,为减小补偿电容的容量，常将校正网络跨接在放大电路的输入端和输出端。,3、密勒效应补偿,根据密勒定理，电容的作用将增大|1+A2|倍，电阻的作用将减小为（1/|1+A2|）倍，因此，可以用较小的电容和较大的电阻达到同样的消振效
9、果。,100,20pF,2000pF,10k,100,改变反馈系数的频率特性，使之具有超前相位，与原频率特性中极点产生的滞后相位相抵消，破坏相位条件，从而达到消振效果。,4、超前补偿,在反馈回路中加超前补偿电容，,校正前：,校正后：,一定条件下，可以产生超前相移,超前补偿对带宽的影响较小。,第六章小结,1、掌握反馈的基本概念和类型，会判断放大电路中是否存在反馈以及反馈的类型会判 。,（稳定静态工作点）,（改善动态性能）,2、交流负反馈对放大电路性能的影响.,同点连接判别法,瞬时极性法,第六章小结,3、根据需求在放大电路中引入适当的反馈会引 。,（2）根据取样方式确定从哪引出； 根据反馈信号与输
10、入信号的求和方式确定引回哪里。,（3）要保证反馈的极性是负反馈。,（1）根据需求确定反馈组态。,第六章小结,4、负反馈放大电路的分析与计算会算 。,（1）掌握基本反馈方程：,（3）深度负反馈放大电路的近似估算：,（3）方框图分析法：,A、B分离方法；反馈系数的估算：,（串联开路，并联短路）,（2）掌握开环增益、闭环增益、环路增益、反馈系数、反馈 深度等基本概念。,第六章小结,5、负反馈放大电路的稳定性会判振消振 。,（1）负反馈放大器产生自激振荡的条件；,（2）掌握判断负反馈放大器会否自激振荡的方法。,利用环路增益波特图或开环增益波特图。,会求电路的幅度裕度和相位裕度。,（3）了解消除自激振荡的方法。,自激振荡的条件,幅度条件,相位条件,
