负反馈放大电路自激振荡消除方法优化

由自激振荡平衡条件及对负反馈电路的稳定性分析可知，由于在低频段或高频段附加相移的作用，在某个频率下，电路满足了自激振荡条件而产生自激。如果采用某种方法破坏自激振荡条件，即改变的频率特性，使之根本不存在f0，或者即使存在f0，但f0＞fc，那么自激振荡必然被消除了。通常采用的方法是，在满足自激振荡条件的那些频率范围内，人为引入RC环节，对电路进行相位校正，使电路的频率特性曲线改变，以保证f0＞fc。

1.滞后补偿

设某多级负反馈放大电路环路增益的幅频特性如图6.5.3中虚线所示。电容滞后补偿的方法是，在放大电路时间常数最大的一级（产生fH1的那级电路）并接补偿比容C，如图6.5.4所示。

图6.5.3　电容滞后补偿前后放大电路的幅频特性

图6.5.4　电容滞后补偿

图6.5.4中，C1为前级输出电容和后级输入电容的等效电容，C为接入的补偿电容，RO1为前级的输出电阻，Ri2为后级的输入电阻。因此，加补偿电容C前的上限频率为

加补偿电容C后的上限频率为

如果适当选取电容C的数值，使补偿后当f=fH2时，而且如图6.5.3中实线所示的频率特性，这样，当f=fc时，约为-135°，即补偿后f0＞fc，但具有45°的相位裕度，所以电路一定可以稳定工作。电容C的并入使滞后的附加相移更加滞后，所以称为滞后补偿。

2.超前补偿

超前补偿方法的指导思想是人为引入一个具有超前相移的网络，使其产生的超前相移与原放大电路中所产生的滞后相移相抵消，从而使f0＞fc，保证负反馈放大电路稳定工作。超前补偿通常将电容加在反馈回路，如图6.5.5所示。

图6.5.5　超前补偿电路(www.xing528.com)

未加补偿电容C时，电路的反馈系数为

加了补偿电容C后的反馈系数为

若令则上式可写为

由于f1＜f2，因此这表明反馈网络加入补偿电容C后，F0φΔ＞，具有超前附加相移。而一般基本放大电路在高频段总有滞后附加相移，即A0φΔ＜。这样，在fc处可以使环路增益的附加相移小于180°，即从而消除自激振荡。

最后必须指出，消除负反馈放大电路的自激振荡，在实际应用中往往是在基本思路的指导下，先初步估算出补偿元件的参数，再通过实验进行调整，最后达到较为满意的效果。

思考题

6.5.1　何为自激振荡？负反馈放大电路在什么情况下会产生自激振荡？

6.5.2　为什么一级和二级阻容耦合放大电路组成的负反馈放大电路不容易产生自激振荡？而三级或三级以上的放大电路所组成的负反馈放大电路容易产生自激振荡？

习　题

6.5.1　某负反馈放大电路的反馈系数Fu=0.1，开环电压增益Au如下，试判断该放大电路是否稳定？

6.5.2　已知负反馈放大电路的试分析：为了使放大电路能够稳

定工作（即不产生自激振荡），反馈系数的上限值为多少？