称为相位裕度则放大器稳定否则自激满足

否则不稳定。或在相频响应的 a 135 点处作垂线交
20lg A 于P点， 若P点在 20 lg F1水平线之下，稳定； 否则不稳定。
7
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
例题
设一基本放大器的增益为：
.
104
AV

(1

j
0.5
f
106
)(1

j
5
f 106
)(1

j
5
f 107
-180°
相交点交在20lg A 的-20d--22B27/50十°° 倍频程处，放大电路是稳定的。
11
20lg Au (dB)
80
最大环路增益
60
20 lg AV FV max
40
20lg AV max 20 lg FV min 20
80 60 20dB
0
20
lg
a f 180
则放大器稳定。否则自激。
为了切实保证稳定，要留有
45°余量，称为相位裕度 m
满足： a f 180
20lg AF ＜0dB
则放大器稳定。否则自激。
同理，为了切实保证稳定，要留有
-10dB的余量，称为幅值裕度 Gm
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
6.反馈放大电路稳定性分析
4.6 负反馈放大电路的稳定问题 20lg AV (dB)
(2) 作 20 lg
1 F
20dB
的水平线
(3)水平线
20
lg
1 F
80
20dB/ 十倍频程
60
40
1
20
20 lg F
40dB/ 十倍频程
E
0
50k 500k 5M
50M 500M f
与 20lg A 相交于E点。
结论：
F 越大，水平线
1 20 lg F
下移，越
容易自激
F 越大，表明
80
60
40
20
lg
1 F
20
0
50k 500k
基F本增放大大
20dB/ 十倍频程
D
40dB/ 十倍频程
E
5M
50M 500M f
反馈深度越深

反馈深度越深，
0
f
放大器级数越多， 越容易自激。
-45° -135°
1 F
20dB/ 十倍频程
D
40dB/ 十倍频程
50k 500k 5M
50M 500M f

0
f
-90° -135°
-180° -225°
-270°
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
4.6 .2防止自激振荡的措施
1.自激的防止
F
中频时：


Xd Xi X f


| X d |＜| X i |
为负反馈。
高频或低频时，放大器产生的附加相移达到180°时。


| X d |＞ | X i | 变为正反馈。
此时，若满足


| X f || X d |
则Xi=0，仍会有输出信号。
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
3. 自激振荡的过程
工程上要求Gm不小于10dB，相位裕度不小于45度。
Fra Baidu bibliotek
利用波特图分析
环路增益的幅频响应写为
20lg A F

20 lg
A

20 lg
1 F
一般 F 与频率无关，
则
20
lg
1 F
的幅频响应是一条水平线
水平线
20
lg
1 F
与 20lg A
的交点为
20
lg
1 F
20lg A
即该点满足 A F 1
关键作出 A 的幅频响应和相频响应波特图
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
4. 判断稳定性方法
(1) 作出 A 的幅频响应和相频响应波特图
(2)
作
20 lg
1 F
水平线
(3) 判断是否满足相位裕度 m 45
在水平线
20 lg
1 F
与 20lg A 的交点作垂线交相频响应
曲线的一点。若该点a 135 满足相位裕度，稳定；
A (k ) F (k ) 1
幅值条件
a (k ) f (k ) (2n 1) 180 相位条件（附加相移）
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
5.稳定工作的条件
为了使负反馈放大电路稳定地工作，必须设法破坏上 述自激振荡的两个条件。则
满足：
20lg AF 0dB
X O FX O A X O
1 A F 0
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
4. 自激振荡的条件


闭环增益
× A F

A 1 A F
Xd 基本放大电路
A
Xo
–
反馈深度 1 A F 0 时，

Xf
自激振荡
反馈网络
F
即 A F 1
又 A F A ( ) F ( ) a ( ) f ( ) 得自激振荡条件
1 F

与 20lg A 相交于D点。 0
与D点相对应的附加相
-45° -135°
位移为 135，因此，放 -180°
大器是稳定的。且m 45
-225° -270°
20
lg
1 F
20dB/ 十倍频程
D
40dB/ 十倍频程
50k 500k 5M
50M 500M f
f
例题
20lg Au (dB)


× Xd 基本放大电路 A
Xo
–
Xf
若无输入时，
反馈网络 F
只要满足 A F 1即使无输入信号，
X id 0 X f X f FX O , 经一次放大后：X O FX O A X O ....... 然后不断的进行放大， 直至进入放大器的非线 性区

与E点相对应的附加
0
f
相位移为 22，5因 此，放大器是不稳 定的。
-45° -135°
-180° -225°
-270°
20lg Au (dB)
2.将F.反馈0.0系01数， 改为
80 60
分析其稳定性
40
解：
(1)
作
20
lg
1 F
60dB
20 0
的水平线
(2)水平线
20 lg
)
.
1.设反馈系数 F 0.1，分析其稳定性
解： (1) 作出 A 的幅频响应和相频响应波特图
三 个 极 点 频 率 为 ： fp1=0.5×106Hz ， fp2=5×106Hz ， fp3=5×107Hz 。 其中fp1=0.5×106Hz最低，它决定了整个基本放大器的上 限频率，称为主极点频率。
4.6 负反馈放大电路的稳定问题
4.6.1负反馈放大电路的自激振荡问题 1. 自激振荡现象
在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定 频率的信号输出。
+
+
ui -
+
放大器
+
+
uo
RL
-
+
4.6 负反馈放大电路的稳定问题 2. 产生自激振荡的原因



× Xi +
Xd 基本放大电路
A
Xo
–
Xf 反馈网络