消除自激振荡的方法

⾃激产⽣的原因及消除⽅法 由于⾃激对电路的危害，因此。

在设计和⽣产时要破坏形成⾃激的条件，减⼩或消除其对电路的危害。

下⾯介绍⾃激产⽣的原因及消除⽅法。

⼀、电源内阻引起的⾃激及消除 这种⾃激通常发⽣在两级低频放⼤电路中（见上图）。

电源的内阻总是存在的，当T1、T2中的信号电流流过电源内阻r时，都会在r上产⽣电压降，通常，T2中的电流⽐Tl中的⼤。

所以内阻上的压降也随T2信号电流的⼤⼩⽽发⽣变化。

内阻上电压的变化必然影响电源电压。

使得电源电压随着输⼊信号的⼤⼩⽽发⽣波动，波动的电源电压会加到T1的基极。

在单级放⼤电路中，输⼊电压与输出电压相位相反，⽽在两级放⼤电路中，由于两次反相，输出电压就与输⼊电压相位相同。

此时出现的正是信号的正反馈。

当此反馈量达到⼀定幅度时，也就是说，电源内阻⾜够⼤时。

电路就会发⽣由于电源内阻的耦合⽽产⽣的⾃激。

如果电源的内阻为零。

这种⾃激就不可能发⽣。

事实上。

任何电源内阻都不为零。

所以正反馈也不可能消除。

因此，只有提⾼电源电压的稳定度。

减⼩由电源内阻⽽形成正反馈信号的幅度，使它形不成⾃激。

通常的⽅法是（如上图中虚线所⽰）加⼊由R、C1～C3组成的去耦电路。

由于Cl与内组r构成的阻容滤波电路，已使电源供电电压的波动⼤为减⼩。

再加上R、C2作第⼆次滤波，则T1的⼯作电压波动更⼩。

C3的作⽤是有效滤除⾼频⼲扰。

防⽌⾼频⾃激。

⼆、地线内阻引起的⾃激及消除 地线也是有内阻存在的。

各级电流流经地线时会通过地线内阻造成不利耦合。

在数字电路和⾼频电路中。

由于任何导线都有电感，其阻抗远⼤于直流电阻。

其阻抗产⽣的影响也较⼤。

下图是由于公共地线的内阻引起⾃激的⽰意图。

电路的公共点都经过输⼊端的A点接地。

各级的信号电流也都由后级经A点⼊“地”。

再经电源构成回路。

图中AB、BC、CD各段导线总是有内阻的，BD各段因位于后级。

影响较⼩。

⽽AB段的电阻就不能忽略了。

当T2中放⼤后的信号电流通过AB端导线时的电压降的极性与Tl基极上输⼊信号是相同的。

运放震荡自激原因及解决办法分类：信号完整性运放2011-07-10 21:10 10663人阅读评论(0) 收藏举报360工作测试网络闭环增益G=A/(1+FA)。

其中A为开环增益，F为反馈系数，AF为环路增益A(开环增益) = Xo/XiF(反馈系数)=Xf/Xo运放震荡自激的原因：1、环路增益大于1 (|AF|》1)2、反馈前后信号的相位差在360度以上，也就是能够形成正反馈。

参考《自控原理》和《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》在负反馈电路时，反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。

换句话说，F越大（即反馈量越大），产生自激震荡的可能性越大。

对于电阻反馈网络，F的最大值是1。

如果一个放大电路在F=1时没有产生自激振荡，那么对于其他的电阻反馈电路也不会产生自激振荡。

F=1的典型电路就是电压跟随电路。

所以在工作中，常常将运放接成跟随器的形式进行测试，若无自激再接入实际电路中自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡.重要的概念相位裕度---如下图所示，显然我们比较关心当20lg|AF|=0时，相位偏移是否超过180运放震荡原因：1. 可能运放是分布电容和电感引起的 ----------------可通过反馈端并联电容，抵消影响。

2. 运放驱动容性负载导致。

---------------------------可在运放输出端先接入一个电阻，再接负载。

负反馈放大电路中自激振荡地消除方法超前补偿
如果改变负反馈放大电路中环路增益点地相位，使之超前，也能破坏其自激振荡地条件，使，这种补偿方法称为超前补偿法.通常将超前补偿电路接于反馈网络中，如图（）所示. >
未加补偿电路前，该放大电路地反馈系数为
加了补偿电路后，该电路地反馈系数为
式中 > ，，显然有 .
()
()
图
图（）是地波特图.从相频特性曲线可知，在、之间，相位超前，最大超前相移为°.如果补偿前 ; ; ，且; ，那么补偿后，将因φ 地超前相移而增大，当参数选得合适时，可以做到使; ，从而消除电路地自激振荡.。

功放自激解决方法功放自激是指功放的输出端和输入端之间存在反馈导致回路自激振荡的现象。

自激会导致功放输出信号变形严重，甚至损坏功放电路。

下面将结合具体情况介绍一些可能的功放自激解决方法。

1.排除线路短路或开路问题：首先，检查功放的输入和输出线路是否存在短路或开路问题。

如果线路中存在短路或开路，会导致功放自激。

因此，仔细检查并修复线路问题是解决功放自激的第一步。

2.调整输入增益：功放的增益设置过高也可能导致自激。

如果输入信号太大，则输出信号可能过大，导致回路自激。

因此，适当降低功放的输入增益可以减轻功放自激问题。

可以通过调整输入信号的级别或使用外部信号衰减器来降低输入增益。

3.正确连接负反馈回路：负反馈回路是功放设计中常用的一种解决自激问题的方法。

负反馈可以减弱功放的开环增益，提高稳定性。

确保负反馈回路正确连接，尤其是反馈电阻和电容的数值选择得当。

同时，确保反馈回路和地线连接良好也很重要。

4.使用低效率功放：功放的效率是指输入功率与输出功率的比值。

在一些情况下，高效率功放可能更容易自激。

因此，可以尝试使用低效率的功放，减小功放自激的可能性。

5.添加稳定电路：在功放设计过程中，添加一些稳定电路，如补偿电路或市售的稳定电路芯片，有助于提高功放的稳定性。

这些电路通过控制增益和相位特性，在特定频段内提供负反馈。

6.选择合适的布局：功放的布局可能会影响其稳定性。

应尽量避免功放输入与输出线路相交，以减小电磁干扰的可能性。

此外，正确的接地处理也很重要，可以采用星型接地或使用独立的接地平面。

7.选择合适的元器件：功放的元器件选择也会影响到自激问题。

选择合适的电容、电感和电阻等元器件是确保功放稳定性的关键。

可以选择具有低内部电容和电感的元器件，减少元器件对自激的敏感性。

8.优化功放的频率特性：功放的频率特性也可能导致自激。

在功放设计过程中，可以优化功放的频率响应，确保在整个工作频率范围内都能保持稳定。

在实际应用中，可能还会遇到一些特殊情况或问题，解决方法也会有所差异。

电路振荡与稳定性分析如何避免电路的自激振荡在电子领域中，电路振荡是一种常见而且重要的现象。

当一个电路由于内部的积极反馈导致信号在系统中不断增强，最终达到系统的稳定状态，我们称之为振荡。

然而，在某些情况下，电路可能会出现自激振荡，这是一种不稳定的现象，会严重影响电路的正常工作。

本文将探讨电路振荡的原理及稳定性分析，并分享一些避免电路自激振荡的方法。

一、电路振荡的原理电路振荡的基本原理是由于信号反馈引起的能量放大。

在振荡电路中，一部分信号被反馈到输入端，然后经过放大器放大，再经过反馈环路返回放大器的输入端，如此循环，最终形成振荡信号。

振荡电路通常由三个基本组成部分构成：放大器、反馈环路和选通网络。

这些组成部分之间的相互作用使得电路能够产生稳定而持续的振荡。

二、电路振荡的稳定性分析在进行电路设计时，我们必须考虑电路的稳定性。

稳定性分析是为了确保电路能够产生期望的振荡信号，并且能够在一定范围内保持稳定。

以下是一些常见的电路稳定性分析方法：1. 相位和增益边界分析：通过分析电路的相位和增益特性，找到使得电路不发生自激振荡的边界条件。

当相位和增益达到临界值时，电路会趋向于振荡。

通过合理设计这些参数，可以在一定范围内保持电路的稳定性。

2. 析取函数法：根据电路中各个元件的性质和相互关系，可以建立电路的传递函数。

通过对传递函数进行稳定性分析，找到使得电路稳定的条件。

这一方法常用于对复杂电路的稳定性分析。

3. 边界震荡分析法：将电路振荡分析转化为不稳定系统的边界问题，采用边界震荡分析方法进行电路稳定性分析。

该方法通常通过研究系统的极点位置，确定电路的稳定性。

三、避免电路的自激振荡为了避免电路的自激振荡，我们可以采取以下措施：1. 合理选择放大器的增益和频率特性。

放大器的增益和频率特性是引起自激振荡的主要因素之一。

在设计电路时，我们需要根据需要选择合适的放大器，并合理调整放大器的增益和频率特性，以确保电路的稳定性。

如何避免运放负反馈产生的自激振荡运放的负反馈是一种常见的稳定化电路的方法，可以有效地降低电路的增益和提高稳定性。

然而，如果负反馈设置不当，可能会引起自激振荡。

在设计和调试电路时，我们可以采取以下一些措施来避免运放负反馈产生的自激振荡。

1.选择合适的运放芯片：不同的运放芯片具有不同的增益带宽积（GBW），相位裕度和带宽等特性。

在选择运放芯片时，需要根据具体的应用需求来确定适合的参数。

较高的GBW和相位裕度能够提供更大的负反馈系数，从而降低自激振荡的可能性。

2.稳定化补偿网络：在设计电路时，可以通过稳定化补偿网络来提高自激振荡的抑制能力。

传统的稳定化补偿方法包括加入电容和电阻，形成补偿网络，将运放的增益带宽积控制在合适的范围内。

3.合理布局和连接：在PCB设计中，应注意合理的布局和连接，避免干扰电路对运放产生不合适的反馈。

尽量减少信号线和干扰源之间的距离，采取屏蔽措施隔绝外界干扰。

同时，减小信号线和地线之间的共模干扰，增加电源和地线的滤波电容。

4.设置适当的增益：运放在正常工作范围内，增益值太高会降低系统的稳定性。

因此，在设计电路时，应根据需求合理设置运放的增益，以避免自激振荡的发生。

5.增加衰减器：在一些特殊的情况下，为了减小运放的反馈增益，可以在运放的输出端加入衰减器。

衰减器可以通过改变反馈电阻或者增加串联电阻的方式实现。

6.调试和测试：在电路设计完成后，需要进行仔细的调试和测试以确保其工作正常。

特别是对于高频或高增益的电路，可以通过频谱分析仪等工具进行频率响应和相位特性的测量，评估电路的稳定性。

7.精确选择电源电压：电源电压的精确选择对于避免自激振荡也非常重要。

在实际应用中，需要注意电源电压的波动和噪声，以及电源线的稳定性和滤波。

总之，为了避免运放负反馈产生的自激振荡，我们需要选择合适的运放芯片、稳定化补偿网络、合理布局和连接、设置适当的增益、增加衰减器、进行调试和测试，并精确选择电源电压。

这些措施可以在设计和调试电路时帮助我们避免自激振荡的发生，提高电路的可靠性和稳定性。

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AF=-1,即|AF|= 1和arg(AF)=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U0与Ui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AF的幅频和相频波特图来判断。

设LAF=20lg|AF|(dB)1) 当Δφ=-180°时(满足相位条件):若LAF<0,则电路稳定;若LAF≥0 (满足幅度条件),则自激。

2) 当|AF|=1,即LAF=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)LAF=0时的频率为f0,Δφ=180°时的频率为fc,当f0 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,AF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。

因为F为已知(或可求),20lg(1/F)是一条水平线,它与A的幅频波特图相交于一点,这交点满足|A|=1/F,即|AF|=1(对应于20lg|AF|=0),根据交点处的相位小于-180°就能判断稳定与否。

(2)方法二:只根据幅频特性,无需相频特性的判别法。

因为20lg|AF|=0时,Δφ=-180°产生自激。

幅度条件改写成:20lg|A|+20lg|F| =0即:20lg|A|-20lg1/|F|=0,20lg|A|= 20lg1/|AF|≈20lg|Af|。

因此,自激条件又可描述为,当Δφ=-180°时,如果开环增益近似等于闭环增益将自激。

而开环增益的-20dB/dec段,对应于Δφ=-45°～- 135,-40dB/dec段对应于Δφ=-135°～- 225°。

放大电路产生自激振荡的原因引言：放大电路是电子设备中常见的一个模块，它的作用是将输入信号放大到所需的幅度。

然而，在某些情况下，放大电路会产生自激振荡，导致设备的正常工作受到影响。

本文将探讨放大电路产生自激振荡的原因，并提出相应的解决方法。

一、放大电路的基本原理放大电路由放大器、反馈电路和输入输出电路组成。

其中，放大器负责放大输入信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，输入输出电路则负责将信号输入到放大器并输出放大后的信号。

二、自激振荡的定义自激振荡是指放大电路在没有外部输入信号的情况下，输出信号出现振荡的现象。

自激振荡会导致放大器输出的信号失真，影响设备的正常工作。

三、放大电路产生自激振荡的原因1. 振荡回路增益过高当放大电路的振荡回路增益过高时，反馈信号将不断放大，导致系统进入不稳定状态。

这种情况下，即使没有外部输入信号，放大器仍会产生自激振荡。

2. 反馈电路相位条件失调反馈电路的相位条件是产生自激振荡的关键。

当反馈电路的相位延迟与放大器的相位延迟相等时，反馈信号将持续放大，引起自激振荡。

相位条件失调可能是由于电路设计错误或元器件参数不匹配所致。

3. 电源噪声干扰电源噪声是放大电路产生自激振荡的常见原因之一。

电源噪声会通过电源线传播到放大器，引起电路的不稳定性，从而产生自激振荡。

4. 电路共振当放大电路中的电感、电容和阻抗之间存在共振现象时，会导致电路产生自激振荡。

共振频率是电路的固有频率，当外部输入信号与共振频率接近或等于时，电路会自发产生振荡。

四、放大电路产生自激振荡的解决方法1. 控制振荡回路增益为避免振荡回路增益过高，可以通过增加衰减器或降低放大器的增益来控制振荡回路的总增益。

这样可以降低反馈信号的放大程度，减少自激振荡的可能性。

2. 优化反馈电路设计反馈电路的相位条件是产生自激振荡的关键。

可以通过优化反馈电路的设计，使反馈信号的相位延迟与放大器的相位延迟相等，从而避免自激振荡的发生。

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。

运算放大电路1.运放的阻塞现象和自激振荡及它们消除措施电路图集成运放出现阻塞现象时，放大电路将失往放大能力，相当于信号被运放阻断一样。

例如电压跟随器就常发生阻塞现象，这是由于跟随器的输进、输出电压幅度相等，其输进信号的幅度一般较大(跟随器作为输出级时)，假如运放输进级偏置电压不大于输进信号的峰一峰值，则输进级在输进信号峰值时会变为饱和状态，当出现饱和时，输进、输出电压变为同相，负反馈就变为正反馈。

显然，正反馈将导致输进级一直处于饱和状态，输进信号将不能正常输出，这就造成了阻塞现象。

为了进一步说明阻塞现象的成因，举例如下：图(a)为晶体管输进型运放的输进级电路，现假定共模输进电压范围小于+8V，并假定输出信号的电压振幅为+14V。

若运放接成电压跟随器，参见图(b)，现有一个大于8V的信号加于同相输进端(对应③脚)，当输进信号处于正半周时，输出电压V o也为正值，这个电压V o经反馈加在输进差动放大电路Q2的基极，此时Q2将处于饱和导通状态(集电结处于正向偏置)，因此+Vs通过Q2的集电极电阻直接加在运放的输出端，使运放出现阻塞现象。

一旦发生阻塞，只能采用切断电源的方法来破坏正反馈。

即为恢复运放正常工作，需暂时切断电源。

这种阻塞现象具有极大的危险性，它可能使器件迅速损坏，其原因是：由图(a)知输进级采用NPN型晶体管组成差动放大电路，由于输进信号幅度超过共模电压的答应范围，电路将在信号正峰值时出现阻塞，若信号源内阻较低，反馈电阻也较小，流过Q2集电结的电流就过大，有可能烧坏晶体管Q2，使集成运放损坏。

另外，在输出端上不论什么原因产生的输出瞬时过压也会造成阻塞现象。

消除阻塞现象的方法一般可分为两类：限制输进电压法和防止输出瞬时过压法。

图(b)所示电路即为限制输进电压钳位法，图中±Vcm 为共模输进电压上、下限极限值，运用二极管D1和D2实现将输进电压钳位在±Vcm之间。

这个方法具有通用性。