模电学习笔记28——负反馈放大电路的稳定性

教材：童诗白、华成英《模拟电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社

视频教材：

5.6. 负反馈放大电路的稳定性

5.6.1. 负反馈放大电路自激振荡产生的原因及条件

一、自激振荡产生的原因

（1）输入信号为零时，输出有一定幅值和频率的信号，称电路产生了自激振荡。此时电路无法正常放大，电路处于不稳定状态。

（2）负反馈放大电路的自激振荡频率必在低频段或高频段。

（3）负反馈放大电路自激振荡的产生原因如图。

二、自激振荡的平衡条件

（1）自激振荡条件：

①　相位平衡：存在自激振荡频率f0，f=f0时附加相移为+-π；

②　幅值平衡：电路达到动态平衡，即反馈信号维持着输出信号，而输出信号又维持着反馈信号。

（2）起振条件：|AF|>1。

5.6.2. 负反馈放大电路稳定性的定性分析

（1）放大电路级数越多（三级或三级以上），引入负反馈后越容易产生高频振荡。

（2）耦合电容、旁路电容越多（三个或三个以上），引入负反馈后越容易产生低频振荡。

（3）反馈越深，产生自激振荡的可能性就越大。

5.6.3. 负反馈放大电路稳定性的判断

一、判断方法

（1）在已知环路增益频率特性的条件下：

①　若不存在f0，则电路稳定。

②　若存在f0，且f0<fc，则电路不稳定，必然产生自激振荡；若存在f0，但f0>fc,则电路稳定，不会产生自激振荡。

二、稳定裕度

（2）稳定裕度

幅值裕度Gm：f=f0时所对应的20log|AF|的值为幅值裕度。

相位裕度ψm：f=fc时|ψA+ψF|与180°的差值为相位裕度。

（3）Gm<=-10dB且相位裕度>45度时，才认为负反馈放大电路具有可靠的稳定性。

5.6.4. 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

①　滞后补偿：在最低的上限频率所在回路加补偿电容。

②　滞后补偿法是以频带变窄为代价来消除自激振荡的。

 （2）密勒补偿：在获得同样补偿的情况下，补偿电容比简单滞后补偿的电容小得多。

（3）RC滞后补偿：较简单滞后补偿使频带的变化小些

二、超前补偿：较RC滞后补偿使频带的变化更小些