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如何提高负反馈放大电路的稳定性?

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:若负反馈放大电路同时满足自激振荡的幅值条件和相位条件,电路产生自激振荡,处于不稳定工作状态。图6-23 负反馈电路环路增益波特图为了使负反馈放大电路能稳定可靠的工作,不仅要求放大电路在正常条件下不会产生自激振荡,而且要求当环境温度、电路参数及电源电压等因素发生变化时也能满足稳定条件。为此,负反馈放大电路需要一定的稳定裕度。综上所述,只有当Gm≤-10dB且φm≥π/4时,负反馈放大电路才具有可靠的稳定性。

如何提高负反馈放大电路的稳定性?

负反馈放大电路同时满足自激振荡的幅值条件和相位条件,电路产生自激振荡,处于不稳定工作状态。利用负反馈放大电路环路增益978-7-111-39020-6-Chapter07-151.jpg的波特图可判断电路是否产生自激振荡,即电路是否稳定。如图6-23所示,在相频特性曲线中,φA+φF=-π时的频率为f0;在幅频特性曲线中,978-7-111-39020-6-Chapter07-152.jpg,即20lg978-7-111-39020-6-Chapter07-153.jpg时的频率为fc。如图6-23a所示,当f=f0时,978-7-111-39020-6-Chapter07-154.jpg,即978-7-111-39020-6-Chapter07-155.jpg,表示电路满足产生自激振荡的起振条件,电路产生自激振荡,振荡频率为f0;如图6-23b所示,当f=f0时,978-7-111-39020-6-Chapter07-156.jpg,即978-7-111-39020-6-Chapter07-157.jpg,表示放大电路不能产生自激振荡,电路能够稳定工作。

978-7-111-39020-6-Chapter07-158.jpg

图6-23 负反馈电路环路增益波特图

为了使负反馈放大电路能稳定可靠的工作,不仅要求放大电路在正常条件下不会产生自激振荡,而且要求当环境温度、电路参数及电源电压等因素发生变化时也能满足稳定条件。为此,负反馈放大电路需要一定的稳定裕度。稳定裕度包括幅值裕度和相位裕度。

1.幅值裕度

幅值裕度Gm(单位为dB)定义为,f=f0时所对应的978-7-111-39020-6-Chapter07-159.jpg的值,即

978-7-111-39020-6-Chapter07-160.jpg(www.xing528.com)

为了让负反馈放大电路能稳定地工作,式(6-33)应小于零,即Gm<0,而且|Gm|愈大,电路愈稳定。通常要求Gm≤-10dB。

2.相位裕度

相位裕度φm定义为,f=fc时的|φA+φF|与π的差值。

φm=π-φA+φFf=fc(6-34)

为了让负反馈放大电路能稳定地工作,式(6-34)应大于零,即φm>0,而且φm愈大,电路愈稳定。通常要求φm≥π/4。

综上所述,只有当Gm≤-10dB且φm≥π/4时,负反馈放大电路才具有可靠的稳定性。

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