2022-2023学年高二物理竞赛课件：负反馈放大电路稳定性分析

负反馈放大电路稳定性分析 负反馈放大电路稳定性分析 20lg A -20lg = 20lg AF 1 F 设: Avo = 100 dB, 三个极点频率 ω1, ω2, ω3 的值分别为本105, 106, 107 rad /s, 其中ω1为 主极点. 86. Rb3 Rc1 T1 T2 Rb1 Rf +VCC UO Rc2 ( + ) vI RS ( ) ( ) ( ) Rb2 Re3 iI = if if iId iI vs + _ + _ 电压并联负反馈 AUf = uo ui = Rf Rs Vi Rs iI = uo Rf iF= 79. Re2 Rc1 T1 T2 Rb1 Rf vs UO Rc3 ( + ) vI RS Rc2 Re1 T3 Re3 ( + ) ( + ) ( + ) ( ) Ce2 + _ + _ C + _ vI = vf + _ vf 电流串联负反馈 Vf= Re1Re3 Re1 + Rf+ Re3 IO = Re1Re3 Re1 + Rf + Re3 -Vo Rc3 AUf = uo ui = Re1 + Rf + Re3 Re1Re3 Rc3 80. Re2 Rc2 Re1 T1 T2 Rc1 RF C VCC Vs VO vo iI = if ii = VsRs if= Re2 Re2 + RF RsRe2 Re2 + Rf = Auuf = Vo Vi = (Re2 +RF)Rc2 RsRe2 Vo ie2 Vs ie2 ic2Rc2 = 81. + _ C Vi 基本放大电路 A 反馈网络 F vid 1 vf vo Vo 负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因之一是AF的附加相移. 83. vi 2.稳定工作条件 - AF = 1 或 AF = -1 AF = 1 φa + φf = ( 2n + 1 )* 180°, n = 0, 1, 2 ,… ( 7.5.1 ) ( 7.5.2 ) 破坏上述两个条件: 要求在φa + φf = ( 2n + 1 )* 180°的情况下, 满足 AF < 1. 84. 20lg AF /dB φa -90 -180 0 ω 0 ω180 ω ω Gm 增益裕度 φ m 相位 裕度 20lg AF /dB φa -90 0 ω180 ω ω 不稳定 ω0 -180 稳定 85. 10 102 103 104 105 106 107 108 100 80 60 40 20 0 ° -45 ° -90 ° -135 ° -180 ° -225 ° 20lg Av /dB 20lg /dB 1 Fv ω φa ω3 ω1 ω2 P1 P2 -20 dB/十倍频程 -40 dB/十倍频程 -60 dB/十倍频程 END 21 五月 2023 模拟电子技术 10 源极 栅极 漏极 氧化层 ( SiO 2 ) B W P 型衬底 N ＋ N ＋ L 耗 尽 层 A1层 S G D (a)立体图 图3―5绝缘栅(金属-氧化物-半导体)场效应管结构示意图 21 五月 2023 模拟电子技术 11 图3―5绝缘栅(金属-氧化物-半导体)场效应管结构示意图 (b)剖面图 S G D N ＋ N ＋ P 型硅衬底 绝缘层 ( SiO 2 ) 衬底引线 B 半导体 21 五月 2023 模拟电子技术 12 u G S / V 0 3 2 1 1 2 3 4 5 U GS th i D / mA 图3―7 NMOSFET的转移特性曲线 $