2025年负反馈放大电路的频率补偿

负反馈放大电路的频率补偿对于一些负反馈放大电路 观察输出波形时 会发现波形很不稳定 这主要是因为负反馈放大电路产生了自激现象 1 自激现象的原因 由下图可知 在负反馈放大电路中 如果满足开环系数 A 的向量与反馈系数 F 的向量乘积为 1 就会出现自激现象 该公式包括幅值条件和相位条件 所以为了负反馈放大电路能够稳定工作

大家好,我是讯享网,很高兴认识大家。

      对于一些负反馈放大电路,观察输出波形时,会发现波形很不稳定。这主要是因为负反馈放大电路产生了自激现象。
1. 自激现象的原因。
      由下图可知:
在这里插入图片描述
讯享网
      在负反馈放大电路中,如果满足开环系数A的向量与反馈系数F的向量乘积为-1,就会出现自激现象。
在这里插入图片描述
      该公式包括幅值条件和相位条件。
在这里插入图片描述

      所以为了负反馈放大电路能够稳定工作,必须让它远离自激条件,即:
在这里插入图片描述或:
在这里插入图片描述

      其中,若在这里插入图片描述
,则是负反馈放大电路的自激的起振条件之一,会使振幅不断扩大。
      从以上公式可以看出,负反馈带来的自激现象其本质是在某一频段(通常为高频段,电抗性元件的影响不能忽略),输入信号与反馈信号原本由于负反馈形成的反相,由于相移形成了同相。使得输入端无信号输入时,输出端也会产生输出信号。所以,要使电路负反馈放大电路稳定工作,必须满足f0<f180。
f0为20lg|A˙F˙|=0dB时的频率,而f180为φa+φf=180°时的频率。
      通常用增益裕度和相位裕度衡量负反馈电路的稳定程度。
      增益裕度表示为相角为180°时的增益值,用Gm表示。通常要求Gm≤-10dB,用来保证足够的增益裕度。
      相位裕度表示为180°与f0处的相位的绝对值的差值,用φm表示。一般要求φm≥45°,以保证有足够的相位裕度。
      避免自激现象最简单的办法是减小负反馈深度,即减小反馈系数,但这不利于改善放大电路的其它性能。所以通常采用频率补偿的办法。具体方法是在反馈换内增加一些电抗性元件,以改变反馈环路的频率特性。
2. 频率补偿的方法。
      自激会对电路的稳定带来影响,所以需要想办法避免,通常采用频率补偿的方法。
A.增加主极点
      主极点补偿也叫滞后补偿,是在电路中添加一个主极点,并让它远离第二个极点。基本原理如下图所示:
在这里插入图片描述
      从上图可以看出,增加主点前f0>f180,增加主极点后f0<f180。
B.改变主极点
      与增加主极点相比,改变主极点的方法在补偿前后极点个数不变,只是将主极点左移,使之远离第二个极点。原理如下图所示:
在这里插入图片描述
      从上图可以看出,增加主点前f0>f180,增加主极点后f0<f180。
C.改变第二极点
      方法A,B都可以使f0<f180,但是是以减小带宽为代价的,在高带宽的信号放大电路中并不适用。为了使f0<f180,我们也可以将第二个极点后移,这样可以不用牺牲带宽也能避免自激现象,原理如下图所示:
在这里插入图片描述
      上图可以看出,第二个极点后移前f0>f180,第二个极点后移后f0<f180。且没有影响带宽,但是该方法由于使对第二个极点进行改变,所以需要在电路中找到第二个极点所对应的电抗元件,在实现难易程度上,不如添加主极点或提前主极点容易。假设电容C为第二个极点所对应的电抗元件,其所对应的第二极点频率为f=1/2πRC。此时,由于频率点后移,所以需要减小电容值。

小讯
上一篇 2025-02-24 08:26
下一篇 2025-01-16 15:24

相关推荐

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容,请联系我们,一经查实,本站将立刻删除。
如需转载请保留出处:https://51itzy.com/kjqy/122956.html