2022-2023学年高二物理竞赛课件：负反馈放大电路自激振荡的消除方法

负反馈放大电路自激振荡的消除方法 2 一、滞后补偿 f’H1 -20dB/十倍频 -40dB/十倍频 -60dB/十倍频 f fH1 fH2 fH3 -20dB/十倍频 0 1.简单滞后补偿 未加电容C之前 加电容C之后 + - Ro1 C Ri2 Ci2 + - 负反馈放大电路自激振荡的消除方法 如果补偿后，使f=fH2时，　　　　　　，且 fH2≥10 f’H1，则表明f=fc时，(A+F)趋于-1350，即f0 > fc ，并具有450的相位裕度，所以电路一定不会产生自激振荡。 A1 A2 C 3 补偿前放大电路的环路增益表达式为 RC的取值使f’H2=fH2，则补偿后放大电路的环路增益表达式为 f’’H1 -20dB/十倍频 -40dB/十倍频 -60dB/十倍频 f fH1 fH2 fH3 -20dB/十倍频 0 f’H1 4 3.密勒效应补偿 C A1 A2 二、超前补偿 若改变负反馈放大电路在环路增益为0dB点的相位，使之超前，也能破坏其自激振荡条件，使f0 > fc ，这种补偿方法称为超前补偿方法。 5 - + A R2 R1 C 未加补偿电容时的反馈系数 加补偿电容后的反馈系数 其中 显然 6 f f f2 f2 f1 f1 0 F 900 450 00 综上所述，无论是滞后补偿还是超前补偿，都可以用很简单的电路来实现。补偿后对带宽的影响由小到大依次为超前补偿、RC滞后补偿、电容滞后补偿。 7 本章要求 （1）能够正确判断电路中是否引入反馈以及反馈的性质。 （2）正确理解负反馈放大电路放大倍数在不同反馈组态下的物理意义，并能够估算深度负反馈条件下的放大倍数。 （3）掌握负反馈四种组态对放大电路性能的影响，并能够根据需要在放大电路中引入合适的交流负反馈。 （4）正确理解负反馈放大电路产生自激振荡的原因，能够利用环路增益的波特图判断电路的稳定性，并了解消除自激振荡的方法。 8 一、反馈的基本概念 反馈、正反馈与负反馈、直流反馈与交流反馈、电压反馈和电流反馈、串联反馈和并联反馈。 二、反馈的判断 正、负反馈的判断、四种反馈组态的判断。 9 反馈类型的判断 1）找出反馈网络： 将输入、输出回路联系起来的电路。 3）判断正、负反馈： 瞬时极性法。 2）判断交、直流反馈： 4） 判断串、并联反馈： 看反馈电路与输入端的连接形式。 5） 判断电压、电流反馈： 看反馈电路与输出端的连接形式。 看反馈网络的构成。 反馈网络一般由电阻或电阻、电容组成。反馈电路的结构决定了反馈信号是交流、直流或交、直流。 若反馈信号使得净输入提高，为正反馈； 若反馈信号使得净输入降低，为负反馈； 假设输入端瞬时极性为“+”（电位升高）；由入至出，再由出至入，依次判断出各点的瞬时极性； 若反馈信号与净输入信号串联（反馈信号以电压的形式出现） 若反馈信号与净输入信号并联（反馈信号以电流的形式出现） 串联反馈 并联反馈 若反馈信号取自于输出电压，为电压反馈； 若反馈信号取自于输出电流，为电流反馈； 10 三、反馈网络的分析 （1）正确判断反馈组态； （2）求解反馈系数； （3）利用　求解　、　（或　　）。 11 反馈组态 功能 四种组态电路的方块图 + - + - - + + - RL 电压串联负反馈 + - RL 电压并联负反馈 电压串联 电压控制电压 电压并联 电流控制电压 电流串联 电压控制电流 电流并联 电流控制电流 + - + - - + + - RL 电流串联负反馈 + - RL 电流并联负反馈 电压负反馈稳定输出电压；电流负反馈稳定输出电流；（取决于反馈电路与输出端的连接形式） 串联负反馈反馈信号以电压的形式出现；并联负反馈反馈信号以电流的形式出现（取决于反馈电路与输入端的连接形式） 12 深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数 反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联 与负载无关 与总负载成线性关系 13 四、负反馈对放大电路性能的影响 五、放大电路中引入负反馈的一般原则 六、负反馈放大电路的稳定性 串联负反馈增大输入电阻， 并联负反馈减小输入电阻。 减小非线性失真 稳定放大倍数 改变输入输出电阻 展宽频带 电压负反馈减小输出电阻， 电流负反馈增大输出电阻。 $