负反馈放大电路的自激与频率补偿

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1、5.3负反馈放大电路的自激与相位补偿5.3.3集成运算放大器的相位补偿5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断5.3.1负反馈放大电路的自激振荡条件5.3.4集成运放的频率响应及高频参数5.3.1负反馈放大电路的自激振荡条件幅度平衡条件相位平衡条件幅度起振条件相位起振条件5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断一、判断方法产生自激振荡是否满足且一、判断方法产生自激振荡不产生自激振荡5.3.2负反馈放大电路稳定性的判断二、稳定裕度1.增益裕度Gm2.相位裕度指频率处的环路增益分贝值时对应通常要求二、稳定裕度1.增益裕度Gm2.相位裕度指频率处的环路增益分贝值时对应通常要求指环

2、路附加相移绝对值与180的差值时对应频率处通常要求反馈网络为纯电阻网络时判断稳定的简便方法作高度为的水平线（称反馈线），与开环幅频特性曲线相交，交点对应的附加相移a若小于180，则稳定，否则不稳定。利用开环频率特性判断：在查看a。判断方法：反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例稳定稳定不稳定不稳定可见：F越大即反馈越深，越易自激。反馈网络为纯电阻网络时判断稳定性举例反馈线交于20dB/十倍频的区域，则有45及以上相位裕量，稳定。单级深度负反馈放大电路，会因附加相移而产生高频自激吗？例5.3.1某负反馈放大电路中，开环频率特性如图所示，设反馈网络为纯电阻

3、网络，为保证电路稳定工作，试确定反馈系数的最大值。解：为保证可靠稳定，设相位裕量为45，则由图可得:1355.3.3集成运算放大器的相位补偿相位补偿也称频率补偿：接入电容、电阻元件，改变放大电路开环增益在高频段的相频特性，使电路具有足够的稳定裕量。常用措施：电容滞后补偿或称简单电容补偿RC滞后补偿密勒效应补偿简单电容补偿方法：补偿电容加于上限频率最低的那个放大器的输入端，使反馈线处于开环幅频特性曲线斜率为20dB/十倍频的区域。以简单电容补偿为例说明相位补偿原理*讨论负反馈放大电路产生自激振荡的主要原因是什么？如何预防或消除之？答：由于放大电路在高频

4、段和低频段存在附加相移，当负反馈放大电路环路增益的附加相移达到180时，就将负反馈变成正反馈，若环路增益的幅值还满足，就会产生自激振荡，这是负反馈放大电路产生自激振荡的主要原因。负反馈放大电路级数越多，反馈越深，产生自激振荡的可能性就越大。要预防或消除自激振荡，就必须破坏产生振荡的条件。对高频自激振荡，通常采用相位补偿。对阻容耦合方式构成的负反馈放大电路，所用耦合电容和旁路电容的数目越多，则产生低频自激振荡的可能性越大，对付由此引起的低频振荡可通过适当改变耦合电容和旁路电容的电容量。对因电源耦合引起的低频自激振荡，通常采用电源去耦电路。AudAudAud0.5V

5、/s5.3.4集成运放的频率响应及高频参数限制了运放应用电路的最高工作频率。一、小信号频率参数1.开环带宽BW2.单位增益带宽BWGf/Hz20lgAud/dBfH=BWOfc=BWGBWG=AudBW=AufBWf带宽增益积=BWf受BWG和Auf限制。5.3.4集成运放的频率响应及高频参数一、小信号频率参数1.开环带宽BW2.单位增益带宽BWGf/Hz20lgAud/dBfH=BWOfc=BWGBWG=AudBW=AufBWf带宽增益积=构成Auf=10的放大电路时，BWf=例：运放LM741:Aud=104，BW=7Hz，7kHz5.3.4集成运放的频率响应

6、及高频参数BWf受BWG和Auf限制。二、大信号动态参数1.转换速率SRSR2fUom例：A741：SR=0.5V/s，Aud=104，BW=7Hzmin(7kHz，8kHz)=7kHz应保证BWf由SR、Uom、BWG、Auf共同决定。构成Auf=10的放大电路，Uomm=10V，求BWf故BWf=解：受BWG和Auf限制，BWf为7kHz受SR和Uom限制，BWf=(0.5/210)MHz=8kHz1.转换速率SRSR2fUom2.全功率带宽BWP指输出最大峰值电压时对应的最高工作频率二、大信号动态参数5.3复习要点了解负反馈放大电路产生自激振荡

7、的原因、条件和消除方法，了解负反馈放大电路稳定性的判断。2.了解集成运放的频率补偿方法、高频参数及其应用。主要要求：1.负反馈放大电路稳定性的判断。2.集成运放的的高频参数及其应用。重点：作业：P2265.11自学：5.3.5集成运放构成的放大电路频率响应的Multisim仿真