自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件
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【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
(1)判断图示电路的反馈极性及类型;(2)求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b)【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】(1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
(2)根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】(1)判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为♁时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁,故本电路是电压串联负反馈电路。
在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。
(2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。
由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。
(1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。
(2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“−”,则引入的反馈一定是负反馈。
(3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。
(4)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了负载电流。
(5)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反馈。
负反馈电路自激振荡条件引言:负反馈电路是一种常见的电子电路,其作用是减小电路的非线性失真、提高稳定性和增加增益带宽积。
然而,当负反馈电路中存在某些特定条件时,会引发自激振荡现象。
本文将探讨负反馈电路自激振荡的条件。
一、负反馈电路的基本原理负反馈电路是通过将电路输出端的一部分信号反馈到输入端,从而减小电路的非线性失真。
在负反馈电路中,输出信号与输入信号之间存在一个负反馈环路,通过该环路,输出信号的一部分被反馈到输入端,与输入信号相减,形成负反馈。
二、负反馈电路的稳定性负反馈电路的稳定性是指在输入信号发生变化或环境条件改变时,输出信号能够保持稳定。
负反馈电路通过降低电路的增益,增加电路的稳定性。
然而,在某些特定条件下,负反馈电路会出现自激振荡现象。
三、负反馈电路自激振荡的条件当负反馈电路的相位移量等于360度时,就有可能发生自激振荡现象。
具体来说,以下是负反馈电路自激振荡的条件:1. 相位移量为360度:负反馈电路的输出信号必须经过放大和反相处理,使其相位与输入信号相差180度。
同时,负反馈电路的反馈通路也必须具有相位移量。
当输出信号经过反馈回到输入端后,如果相位移量等于360度,就会引发自激振荡。
2. 放大倍数大于1:负反馈电路中,放大倍数必须大于1,才能产生反馈效果。
如果放大倍数小于1,则无法实现负反馈,自然也不会发生自激振荡。
3. 反馈通路增益大于1:负反馈电路中,反馈通路的增益必须大于1,才能产生足够的反馈信号。
如果反馈通路的增益小于1,则无法实现负反馈,自激振荡也不会发生。
四、负反馈电路自激振荡的影响负反馈电路自激振荡现象会导致电路的不稳定,产生频率可变的振荡信号。
这种振荡信号会干扰其他电路的正常工作,影响整个系统的性能。
因此,我们需要避免负反馈电路的自激振荡。
五、避免负反馈电路自激振荡的方法为了避免负反馈电路的自激振荡现象,我们可以采取以下方法:1. 选择合适的放大器:选择具有稳定性好、频率响应宽、相位移量小的放大器,可以有效降低自激振荡的概率。
负反馈电路自激振荡平衡条件负反馈电路是一种常见的电路结构,它可以通过将一部分输出信号反馈到输入端,来减小电路的非线性失真和噪声。
然而,在某些情况下,负反馈电路可能会出现自激振荡的现象,这会导致电路的性能下降,甚至损坏电路元件。
因此,了解负反馈电路自激振荡的平衡条件是非常重要的。
负反馈电路自激振荡的原因是电路中存在一个正反馈回路,这个回路会使得电路的输出信号不断放大,最终导致自激振荡。
为了避免这种情况的发生,需要满足一定的平衡条件。
首先,负反馈电路的增益必须小于1。
这是因为如果电路的增益大于1,那么即使有一点点的正反馈,也会导致电路的输出信号不断放大,最终导致自激振荡。
因此,为了避免这种情况的发生,负反馈电路的增益必须小于1。
其次,负反馈电路的相位差必须小于180度。
这是因为如果电路的相位差大于180度,那么即使有一点点的正反馈,也会导致电路的输出信号不断放大,最终导致自激振荡。
因此,为了避免这种情况的发生,负反馈电路的相位差必须小于180度。
最后,负反馈电路的反馈信号必须足够强。
这是因为如果反馈信号太弱,那么即使有一点点的正反馈,也会导致电路的输出信号不断放大,最终导致自激振荡。
因此,为了避免这种情况的发生,负反馈电路的反馈信号必须足够强。
总之,负反馈电路自激振荡的平衡条件是电路的增益小于1,相位差小于180度,反馈信号足够强。
只有满足这些条件,才能保证负反馈电路不会出现自激振荡的现象。
因此,在设计负反馈电路时,需要注意这些平衡条件,以确保电路的性能和稳定性。
负反馈放大电路自激振荡产生原因及消除方法探讨
负反馈放大电路自激振荡产生的原因
1. 相位延迟:负反馈放大器中使用的反馈网络可能引入相位延迟,这会导致反馈信号与输入信号之间的相位差超过180度,从而产生自激振荡。
2. 反馈网络频率响应:反馈网络可能引入不稳定的频率响应,使得放大电路在某些频率上产生正反馈,导致自激振荡。
3. 线路耦合:放大电路中的不完全隔离的耦合元件(例如电感、电容等)可能引入正反馈,从而导致自激振荡。
负反馈放大电路自激振荡的消除方法
1. 增大带宽:在设计负反馈放大电路时,可以选择高带宽的放大器和反馈网络,以减小相位延迟和频率响应的影响。
2. 调整相位:通过调整反馈网络的相位延迟,使反馈信号与输入信号的相位差稳定在180度以下,从而防止自激振荡的产生。
3. 添加稳定器:在放大电路中添加稳定器,可以减小放大器的正反馈增益,在一定范围内保持负反馈,以防止自激振荡。
4. 良好的布线和接地:合理设计和布线可以减小线路耦合的影响,从而降低自激振荡的可能性。
5. 使用抗激励装置:在放大电路中添加抗激励装置,通过主动抑制自激振荡的产生,例如在放大器输入端加入一个抗激励电路。
需要注意的是,负反馈放大电路自激振荡的具体原因和消除方法可能因具体的电路结构和元件选择而有所不同,因此在实际应用中,需要根据具体情况进行分析和处理。
负反馈电路自激振荡平衡条件引言在电子学中,负反馈是一种常见的技术手段,被广泛应用于放大器、稳压器等电路中。
负反馈电路能够降低放大器的非线性失真、改善稳定性和频率响应等性能。
然而,在一些情况下,负反馈电路可能会出现自激振荡现象,影响电路的正常工作。
本文将详细讨论负反馈电路自激振荡的平衡条件以及如何避免自激振荡。
负反馈电路的基本原理负反馈电路通过将放大器的输出信号与输入信号的一部分进行比较,并将差值作为反馈信号加入到输入端,以实现对放大器性能的调节。
具体而言,负反馈电路可分为串联负反馈和并联负反馈两种类型。
串联负反馈电路串联负反馈电路中,放大器的反馈信号通过串联到输入端。
典型的串联负反馈电路包括电压串联负反馈和电流串联负反馈两种。
电压串联负反馈电路的基本结构如下:Rf V_out+------>O-------------+| | || | |V_in | || | |+-------O<------Cf || | || | |GND R1 R2其中,Rf为反馈电阻,R1为输入电阻,R2为输出电阻,Cf为耦合电容。
电流串联负反馈电路的基本结构如下:V_out||+------+| |Rf | |- | || | V_inIb,Q1 +--->O-----+----+--+R1 +---O------|-------+ +-+---|-------O| | | | | || | +-|-+ | |GND R2 CE,Q2 | RE|GND其中,Rf为反馈电阻,R1为输入电阻,R2为输出电阻,Ib为输入电流,Q1和Q2为晶体管,CE为晶体管的集电极电阻,RE为晶体管的发射极电阻。
并联负反馈电路并联负反馈电路中,放大器的反馈信号通过并联到输入端。
典型的并联负反馈电路包括电压并联负反馈和电流并联负反馈两种。
电压并联负反馈电路的基本结构如下:V_in R3 V_out+---------O-------------------O--------+| | | | || | | | |+-------Cf--+--O-----+--O | || | | | | | || R1 R2 Rf R3 | |GND Rf | || |GND GND其中,Rf为反馈电阻,R1为输入电阻,R2为输出电阻,R3为并联电阻,Cf为耦合电容。
产生自激振荡的条件假设图示电路中:先通过输入一个正弦波信号,产生一个输出信号,此时,以极快的速度使输出信号,通过反馈网络送到输入端,且使反馈信号与原输入信号“一模一样”,同时切断原输入信号,由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源,还是来自本身的输出,既然切换前后的输入信号“一模一样”,放大器就一视同仁地给予放大,形成:输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→……这是一个循环往复的过程,放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。
上述假设指出:只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。
才能产生自激振荡,“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。
i U U =5 是正弦波,而描述正弦波的三要素是:振幅、频率和相位。
i U U =5 振幅相等;相位相同(若相位总相同,则频率和初相一定都相等) 因为自激振荡是一个正反馈放大器,故可用反馈的概念来描述振荡条件。
当f i U U =时u u i u u i f A F U U A F U U ===11由于u A 和u F 都是复数 A j u u e A A φ=F j u u e F F ϕ=)(1F A j u u u u e F A F A ϕϕ+==∴此式要成立,则必有1=u u F A ,πϕϕn F A 2=+( 2.1.0=n )∴ 1=u u F A 振幅平衡条件πϕϕn F A 2=+( 2.1.0=n )相位平衡条件 (正反馈相移为0、2π……)要维持自激振荡必须满足这两个条件: (可以用荡秋千为例说明两个条件) 一要“顺势”(相位平衡条件)二要用力足够(振幅平衡条件)保证两个条件,秋千才能等幅摆动。
其中“顺势”(更重要,顺势才能省力)* 回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况:负反馈放大器中,为了改善电路的性能,引入的是负反馈,即'(i f i U U U +=) o U U U f i i =-= ' (深度负反馈的条件)一旦在多级放大电路的低频或高频段上,附加相移 12.1()12(=+=+n n F A πϕϕ) 使0'==+if i U U U (深度负反馈条件下的自激条件)(F A A A f +=1中的01=+F A ) 1+=u u F A1-=F A u 负反馈变成了正反馈2.1.0()12(=+±=+n n F A πϕϕ)这种情况是要设法避免的。
模电研究报告课题:负反馈放大电路自激振荡产生原因及消除与维持方法探究班级:机械1507任课老师:李曦姓名:文祥学号:U201510727自激振荡在百度上面的解释为:自激震荡是指不外加激励信号而自行产生的恒稳和持续的振荡。
从数学的角度出发,它是一种出现于某些非线性系统中的一种自由振荡。
一个典型例子是范达波尔(Van der Pol)方程所描述的系统,方程形式为mx¨-f(1-x2)x·-kx=0 (m>0,f>0,k>0)。
其中x·和x¨为变量x的一阶和二阶导数。
分析表明:当x的值很小时,阻尼f是负的,因而运动发散;当x的值很大时,阻尼f是正的,因而运动衰减。
所以,不管由什么初始条件出发,系统运动都趋向于一个持续振荡,即自激振荡。
负反馈自激振荡是指在实际负反馈放大电路的应用中,特别是多级负反馈放大电路,在放大电路的输出信号中常能观察到完全不同于输入信号频率的信号,有时甚至在没有加输入信号也能在输出端观察到具有一定频率和幅值得输出信号。
电路在无外加输入信号时,仍会有一定频率和幅度的输出电压。
在一定条件下,电路会将直流电能转变为交流电能。
振荡电路工作时不需外界输入信号,其本质是电路将输出信号的全部或一部分通过一定的方式送回到输入端代替输入信号,从而形成电路的工作循环过程,其产生过程如图 1 所示。
A为放大电路的放大系数,F为反馈网络的反馈系数图 1 自激振荡现象的产生过程产生自激振荡必须同时满足两个条件:1、幅度平衡条件|AF|=12、相位平衡条件φA+φF=2nπ(n=0,1,2,3···)除此之外起振必须满足|AF|略大于1的起振条件,基本放大电路必须由多级放大电路构成,以实现很高的开环放大倍数,然而在多级放大电路的级间加负反馈,信号的相位移动可能使负反馈放大电路工作不稳定,产生自激振荡。
负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因是AF(环路放大倍数)附加相移。
模电简答题一、简答题:1、P/N型材料的掺杂特点?多数载流子和少数载流子分别是什么?受什么因素影响?(P型在硅晶体内掺入少量三价元素杂质,空穴为多子,自由电子为少子N型在硅晶体内掺入少量五价元素杂质,自由电子为多子,空穴为少子都受到掺入杂质的浓度影响。
)2、PN结扩散运动和漂移运动?(扩散运动:基于载流子的浓度差异和随机热运动,载流子会从高浓度区域向低浓度区域运动的现象叫扩散。
漂移:由于电场作用而导致载流子的运动称为漂移。
)3、PN结内电场的方向?(从带正电的N区指向带负电的P区)4、二极管根据材料分,可分为哪两种?各自正向导通电压是多少?(硅材料二极管,正向导通电压0.7V锗材料二极管,正向导通电压0.2V)5、二极管的特性?二极管的正偏和反偏?(单向导向性:正向导通,反向截止。
正偏:外加电压的正端接半导体P区,负端接N区。
反偏:外加电压的正端接半导体N区,负端接P区。
)6、三极管在结构上包含有哪三个区?有哪几种放大组态?(基区、发射区、集电区共射极、共基极、共集电极)7、三极管有几种工作状态,在每种工作状态下,三极管的两个PN结处于什么状态?(截至区:集电结反偏、发射结不正偏饱和区:集电结不反偏、发射结正偏放大区:集电结反偏、发射结正偏)8、三极管的饱和失真和截止失真的波形特点?(P176)(饱和失真:如果静态工作点Q过高,V B E Q、I B Q过大,则BJT会在交流信号v b e正半周的峰值附近的部分时间内进入饱和区,引起i C、v C E及v c e 的波形失真。
截止失真:如果静态工作点Q过低,V B E Q、I B Q过小,则BJT会在交流信号v b e负半周的峰值附近的部分时间内进入截止区,引起i B、i C、v C E及v c e的波形失真。
)9、集成运算放大器由几部分组成?作用?(输入级由差分式放大电路组成,利用它的电路对称性可提高整个电路的性能中间电压放大级的主要作用是提高电压增益,输出级的电压增益为1,但能为负载提供一定的功率)10、理想运算放大器的特点?(AV趋近无穷大/Ri趋近无穷大/Ro趋近零)11、理想运算放大器工作在线性区时的两个特点?(虚短V p—V N虚断i+=i—=0)12、同相输入端和反相输入端的定义?(输入信号与输出信号符号相同为同相输入端,反之为反向输入端)13、零点漂移的产生原因?什么样的结构能够有效减小零点漂移?(P275)(环境温度变化、电源电压不稳导致半导体器件参数的变化最终导致放大电路静态工作点产生偏移。
《模拟电子技术基础》习题及参考答案一、填空题:1.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
2.半导体中由漂移形成的电流是反向电流,它由少数载流子形成,其大小决定于温度,而与外电场无关。
3.PN结的P型侧接高电位,N型侧接低电位称为正向偏置(正偏),反之称为反向偏置(反偏)。
4.PN结最重要的特性是单向导电性,它是一切半导体器件的基础。
在NPN型三极管中,掺杂浓度最大的是发射区。
5.晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。
6.晶体三极管的集电极电流Ic=βI B所以它是电流控制元件。
7.工作在放大区的晶体管,当IB 从10μA增大到20μA,IC从1mA增大到2mA,它的β为100,α为1。
8.通常晶体管静态工作点选得偏高或偏低时,就有可能使放大器的工作状态进入饱和区或截止区,而使输出信号的波形产生失真。
9.测得某正常线性放大电路中晶体管三个管脚x、y、z对地的静态电压分别为6.7伏、2.4伏、1.7伏,则可判断出x、y、z分别为三极管的集电(C)极、基(B)极、发射(E)极。
10.一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是:A脚为12伏,B脚为11.7伏,C脚为6伏,则该管为PNP型锗管,A为发射(E)极,B为基(B)极,C为集电(C)极。
11.稳压二极管工作在反向击穿区,主要用途是稳压。
12.稳压二极管稳压时是处于反向偏置状态,而二极管导通时是处于正向偏置状态。
13.晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而下降。
共基极电路比共射极电路高频特性好。
14.场效应管的输出特性曲线可分为三个区:分别是可变电阻区、恒流区、击穿区。
15.电子线路中常用的耦合方式有直接耦合和电容耦合。
16.通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级,与负载相连接的末级放大电路称为输出级,它们之间的放大电路称为中间级。
17.某放大电路空载输出电压为4V,接入3KΩ负载后,输出电压变为3V,该放大电路的输出电阻为1KΩ。
负反馈放大电路自激振荡条件负反馈放大电路自激振荡条件,这听起来像是一门高深的科学吧,但其实它可有意思了。
想象一下,负反馈就像是一个总是爱挑剔的朋友,永远在你耳边说“再看看,这里不对,那儿不对”。
这位朋友可真是个好帮手,但他也会让你心烦。
负反馈放大电路就像是在小小的电子世界里搞事情,试图让信号更清晰,但也可能因为过于严格而出错。
就像我们日常生活中,有时候想做得完美,反而适得其反。
说到自激振荡,那可是个绝妙的玩意儿。
想象一下,一个小孩在游乐场上,发现秋千来回摆动时竟然可以变得越来越高,简直乐开花。
电路里也是这个道理,振荡的信号在某种条件下会不断增大,简直就像是在打篮球,一个投篮进了,接着连着得分,越投越有信心,最后爽到飞起来。
自激振荡的条件就像是那股强烈的冲动,必须得有一定的条件才行。
比如,增益得大于一,那就好比你得有实力才行,光靠运气可不够。
再说了,负反馈在这个过程中扮演了什么角色?就像是老妈那种叨叨个不停的监护人,想要让你更好,但有时候让你有些无奈。
反馈信号如果太强,结果就可能让电路变得不稳定,吓得信号一下子就消失不见,就像是没来得及交作业的小朋友,临阵退缩,啥都没了。
所以,调节增益和反馈就显得至关重要,得小心翼翼地把握住这个平衡,生怕一不小心就出错。
在实际应用中,自激振荡有时候也是个很有趣的现象。
想象一下,电路突然“嗨”起来了,信号一个劲儿往上涨,像是看到了心仪的明星一样,兴奋得不得了。
这时候,如果我们调得好,电路就能持续发出清晰的信号,像极了乐队合奏,每个人都能找到自己的节奏。
可一旦这个节奏打乱了,信号就可能“咕咕叫”,变得模糊不清,仿佛乐队里有个乐器走调了,所有人都跟着乱了。
要实现自激振荡,除了得有合适的增益,还得有个合适的相位条件。
相位就像是大家一起跳舞的步伐,大家的节奏得一致,才能跳出个好看的舞蹈。
如果每个人都各跳各的,那就成了“搞笑秀”,信号自然也就难以稳定。
再说了,调试这个过程就像是调味料,太多了就腥,太少了就淡,得刚刚好。
电路产生自激振荡的条件自激振荡是指电路在没有外部输入信号的情况下产生振荡的现象。
它是一种自发的振荡现象,主要通过反馈回路中的信号反馈来实现。
在电子学中,自激振荡是一种非常常见的现象,它可以应用于许多不同的电路中,如放大器、发生器、计时器等。
自激振荡的产生需要满足一定的条件,这些条件包括电路中的元件、反馈回路以及电路的工作状态等。
在本文中,我们将详细介绍自激振荡产生的条件及其原理。
1.电路中的积极元件和消极元件:在电路中,产生自激振荡的条件之一是存在积极元件和消极元件。
积极元件是指能够提供正的电压或电流增益的元件,如晶体管、运放等;消极元件是指能够提供负的电压或电流增益的元件,如电容器、电感等。
积极元件和消极元件的结合能够产生振荡。
2.反馈回路:产生自激振荡的另一个关键条件是反馈回路。
反馈回路是指将电路的一部分输出信号反馈到输入端的回路。
在反馈回路中,输出信号会对输入信号进行反馈,从而产生一种循环增强的效应,导致电路产生振荡。
反馈回路可以分为正反馈和负反馈两种类型,而正反馈是产生自激振荡的必要条件。
3.电路的工作状态:电路的工作状态也是产生自激振荡的重要条件之一。
在正常情况下,电路处于稳定的静态工作状态,没有产生振荡。
但是,当电路中存在一定的积极元件和消极元件,同时具备了反馈回路的条件下,电路就有可能出现自激振荡的现象。
在实际电路中,产生自激振荡的条件需要以上三个方面的条件都满足,才能够产生振荡。
下面,我们将介绍一些常见的自激振荡电路以及它们产生振荡的原理。
1.晶体管振荡电路:晶体管是一种常用的积极元件,它具有放大作用,并且能够产生正的电压增益。
与之配合的是电容器和电感等消极元件,它们能够提供负的电压或电流增益。
将这些元件组成一个反馈回路,就可以产生自激振荡的电路。
晶体管振荡电路通常用于无线电频率发生器、射频放大器等电路中。
2.电子管振荡电路:与晶体管类似,电子管也是一种常用的积极元件,它具有放大作用并能够产生正的电压增益。
文章编号:1009-3907(2001)01-0022-02负反馈放大电路自激振荡产生原因及消除方法探讨魏 力,李克明(长春大学电子工程学院,吉林长春 130022)摘 要:阐述负反馈放大电路产生(自激)的原因、条件,检查电路是否稳定工作的方法、影响电路稳定性的主要因素以及消除自激振荡的方法。
关键词:负反馈;放大电路;自激振荡中图分类号:T M13 文献标识码:A 收稿日期:2000211221作者简介:魏 力(1963- ),男,吉林省长春市人,长春大学电子工程学院实验师,主要从事自控理论试验研究。
如果放大器工作在通频带以外,由于相移增大,就有可能使负反馈变成正反馈,以至产生自激振荡。
1 自激振荡的条件[1]自激振荡的条件为A F =-1,即|A F |=1arg (A F )=φA +φF =±(2n +1)π(n =0,1,2,…)。
上述公式是在负反馈的基础上推导出来的,相应条件是在-180°的基础上(中频时U 0与U i 反相)所产生的附加相移Δφ。
2 检查电路是否稳定工作的方法(1)方法一:根据A F 的幅频和相频波特图来判断。
设LA F =20lg|A F |(dB )1)当Δφ=-180°时(满足相位条件):若LA F <0,则电路稳定;若LA F ≥0(满足幅度条件),则自激。
2)当|A F |=1,即LA F =0dB 时(满足幅度条件):若|Δφ|<180°,移相不足,不能自激;若|Δφ|≥180°,满足相位条件,能自激。
3)LA F =0时的频率为f 0,Δφ=180°时的频率为f c ,当f 0<f c 时电路稳定,否则自激。
用上述三个判据中任何一个判断均可,需要注意的是,当反馈网络为纯电阻时,反馈系数F 为实数,A F 的波特图与A 的波特图成为相似形。
为简便起见,通常只画出A 的波特图进行研究。
自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件
摘要:通过分析,发现产生自激振荡需要特定的相位条件和幅值条件对负反馈放大电路的稳定性而言,控制相位和幅值来控制电路的稳定性。
关键词语:自激振荡,负反馈,相位,幅值,输入信号,反馈信号,净输入信号
引言:当电路引入负反馈时,净输入信号在减小,因此,与必须是
同相的。
否则,当有,n = 0,1,2…(、分别是、
的相角),并且有||=1时,就会产生自激振荡。
1、自激振荡
1.1、产生自激振荡的原因
图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式
图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式,图中基本放大电路的净输入信
号,开环增益,反馈系数。
另外,图中是信号源,是信号源的输出信号,两者的关系是。
在高频区或低频区,由于各种电抗性元件的影响。
而使得、的幅值和相
位随频率而变化。
相位的改变使和产生了附加相移()。
当、
的附加相移达到(即)时,与由中频区的同相变为反相,使放大电路的由中频时的减小而变为增加,放大电路就由负
反馈变成了正反馈。
当正反馈满足(即=-1)时,即使
,输出端也会产生输出信号,电路产生自激振荡。
从而使电路会失去正常的放大作用而处于一种不稳定的状态。
1.2、产生自激振荡的条件
负反馈放大电路产生自激振荡的条件是环路增益,它包括幅值条件和相位条件,即
为了突出附加相移,相位条件常常写成
2、负反馈放大电路的稳定条件
根据自激振荡的条件,的幅值条件和相位条件同时满足时,负反馈放大
电路就会产生自激。
在及时,更加容易产生自激振荡。
所以,只要幅值条件和相位条件不同时满足时,电路就不会产生振荡,也就能使得负反馈放大电路稳定工作,稳定工作条件是:
a.当||=1时,即20lg||=0dB;;
b. 当时,即20lg||<0dB,<1。
3、小结:通过对自激振荡的分析,发现相位和幅值对负反馈放大电路的稳定性有巨大的影响,但是庆幸的是产生自激振荡需要特殊的条件,当电路满足这一特定条件时,才会产生振荡,工程上常常采取控制相位和幅值来控制电路的稳定性。
相关资料:
主编:康华光,电子技术基础(模拟部分),第5版;北京高等教育出版社,2006.1版(2009重印),华中科技大学电子技术课程组编;。