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第四章  反馈放大电路



知识点五:自激振荡及消除方法


一、自激振荡产生的原因

在低频、高频段,由于电容效应使环路增益产生了附加相称相移。

二、自激振荡的平衡条件

根据反馈的基本方程,可知当||= 0时,相当放大倍数无穷大,也就是不需要输入,放大电路就有输出,放大电路产生了自激。将||= 0改写为

是放大电路和反馈电路的总附加相移,如果在中频条件下,放大电路有180°的相移,在其它频段电路中如果出现了附加相移jAF,且jAF达到180°,使总的相移为360°,负反馈变为正反馈。如果幅度条件满足要求,放大电路产生自激。

在许多情况下,反馈电路是由电阻构成的,所以 是一个同相比例放大电路,其输入、反馈、净输入和输出信号的相位关系如图所示。

1负反馈放大电路稳定性的判断

一、判断方法

有效地判断放大电路是否能自激的方法,是用波特图。波特图的Y轴坐标是20lg|A|,单位是分贝,X轴是对数坐标,单位是频率。

有一个三极点直接耦合开环放大器的频率特性方程式如下

二、 放大电路自激的判断

三、 环路增益波特图的引入

四、 判断自激的条件

根据以上讨论,可将环路增益波特图分为三种情况,如图4-18所示。

判断自激的条件归纳如下:

  例:有一负反馈放大电路的频率特性表达式如下

试判断放大电路是否可能自激,如果自激使用电容补偿消除之。

    解:先作出幅频特性曲线和相频特性曲线,如图4-19所示。

2负反馈放大电路自激振荡的消除方法

一、滞后补偿

1.简单滞后补偿

2.RC滞后补偿

3.密勒效应补偿

本章小结

1.放大电路中的反馈是电子技术课程的重点内容之一。本章介绍了反馈的基本概念,引入负反馈后对放大电路的性能改善,深负反馈放大电路分析及计算方法

2.所谓放大电路中的反馈,通常是指将放大电路的输出量,输出电压或输出电流%或输出量的一部分,通过一定方式,反送到放大电路的输入回路中去。

3.根据反馈极性的不同,可以分为正反馈和负反馈

根据反馈信号本身的交,直流性质不同,可分为直流反馈和交流反馈。

根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同,可以分为电压反馈和电流反馈。

根据反馈信号与输入信号在输入回路中求和形式的不同,可以分为串联反馈和并联反馈。

4.对于负反馈而言,根据反馈信号在输出端采样方式以及在输入回路中求和形式的不同共有四种组态"它们分别是,电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈和电流并联负反馈。

5.正反馈与负反馈的判断一般采用(瞬时极性法)。

直流负反馈的作用是稳定静态工作点,不影响放大电路的动态性能。

交流负反馈的作用是改善放大电路的各项动态技术指标。

6.本章主要讨论各种形式的交流负反馈。电压负反馈使输出电压保持稳定,因而降低了放大电路的输出电阻。电流负反馈使输出电流保持稳定,因而提高了输出电阻。串联负反馈提高了电路的输入电阻。并联负反馈则降低了输入电阻。

7.无论何种极性和组态的反馈放大电路,其闭环放大倍数均可以写成一般表达式,引入负反馈后,放大电路的许多性能指标得到了改善,如提高放大倍数稳定性倍,减小非线性失真和抑制干扰的程度为分之一,展宽频带倍改变输入和输出电阻均与有关。

8.对深负反馈放大电路的分析计算方法可利用近似公式 估计反馈环路的放大倍数。

9.负反馈放大电路在一定条件下可能转化成正反馈,甚至产生自激振荡。自激振荡的条件是,即幅度条件为 。相位条件为   n=(0,1,2,3

10.直接耦合放大器的零点漂移现象;

习题

4.1反馈就是(      )的过程,因此要判断一个放大电路是否有反馈,就看放大器中是否有    存在。

4.2负反馈放大器有(         )、(        )、(         )、(         )四种类型。

4.3负反馈能使放大器的放大倍数(          ),能(          )使放大器的通频带 ,能(     )放大器的非线性失真,能(     )放大器的干扰和噪声,能改变放大器的(      )和(     )。这些性能的改善,都是以放大器的放大倍数为代价的。

4.4能使输入电阻提高的是(      )负反馈,能使输入电阻降低的是(       )负反馈;能使输出电压稳定,即输出电阻(    )的(     )是负反馈;能使输出电流稳定,即输出电阻              的是(        )负反馈。

4.5理想集成运放的 AOd=(     ),rid=(      ),rod=(     ),CMRR=(       )。

4.6电压比较器与放大电路、线性运算电路的主要区别是(       ):电路中的集成运放工作在(      ),此时电路处于(     )或(     )。因此电压比较器的输出只有(     )和(     )两个稳定状态。(A.高电平;B.低电平;C.引入正反馈; D.开环状态; E .深度负反馈; F .非线性区域; G 线性区域)

4.7当电压比较器中运放反相输入端的电位高于同相输入端的电位,则输出为(      )。当运放同相输入端的电位高于反相输入端的电位,则输出为(          )。(A.高电平;B.低电平)

4.8无论是单门限电压比较器还是滞回电压比较器,均可采用同相输入和反相输入两种接法。若希望 vi 足够高时输出为低电平,则应采用(      )输入。若希望vi足够低时输出为低电平,则应采用(     )输入。( A .同相; B.反相)

4.9单门限电压比较器与滞回电压比较器的性能有所不同,(      )灵敏度高,(     )抗干扰能力强;  有两个阈值, (       )有一个阈值。(A.单门限电压比较器;B.滞回电压比较器)

4.10什么是反馈?什么是正反馈,什么是负反馈?用什么方法来判断正反馈和负反馈?

4.11什么是电压反馈?电流反馈?这两种反馈如何判断?

4.12什么是串联反馈?并联反馈?这两种反馈如何判断?

4.13负反馈电路有哪些组合?请一一列举。

4.14负反馈为什么能够改变放大器的性能指标?减小放大信号非线性失真的措施有什么?

4.15构成反馈通路的元件有哪些?若要使得放大器带负载能力强,并要求向信号源索取的电流小,请问应引入何种类型的反馈?

4.16某负反馈放大电路,输出端接地时,电路中的反馈量仍存在,则表明该反馈是什么反馈?

4.17放大电路产生零漂的主要原因是什么?

4.18零点漂移产生的原因是?

4.19在图4-1中各电路中判断是否存在反馈?并说明理由。

4.20在图4-2中各电路中判断电路存在何种负反馈?并简要说明各电路的特点。

2.21如图4-3所示电压串联负反馈电路中,假设集成运放的开环电压放大倍数A=100000,电阻。估算反馈系数和反馈深度;估算闭环放大倍数;如果开环电压放大倍数的相对变化量为,求闭环电压放大倍数的相对变化量。

请同学们继续学习