负反馈放大电路的稳定性
负反馈放大电路稳定性的仿真分析与研究
Ａ３ ． ３ｊ ２ Ａ３ ； Ｖ— Ｖｓ （ ｓ ） ０ ０Ｊ ／ Ｒ － Ｒ１ ； ； 一 ；¨＝ Ａ＼ Ａｖ Ｕ ＝ Ｖ
（ ） Ｖｓ ３
ＲＦ ； ３＝ ； ２ Ａ１ ＝ ０ ＝
运行 得 Ｖ３ １． １ｍＶ． Ａ 一 １ ． ． — ６ ６ ４ 则 ｆ ６ ｊ ６ １ １
Ｃ】ａ ：ｏ ｍａ ｏ ｇ ｅ ｒ ｆ ｒ ｔ１ｎ
取 电阻单位 ｋ ， Ｑ 电压单位 ｍ 编写 ＭＡ Ｌ Ｂ程 Ｖ， Ｔ Ａ 序如下
图 １ 电 压 串 联 负 反 馈 放 大 电路
［ 收稿 日期］２ １ —０ —１ ０１ ３ ０ ［ 基金项 目］安徽 省教育厅重点 资助项 目（０ ０ ５ ８ ， ２ １ ０ ０ ） 淮北师范大学资助项 目（ １ ２ ３ ｊ ０３） ｙ ［ 第一作者简介］杨一 军（ ９ ６ ， １ ５ 一）淮北师范大学物理系教授 ， 研究方向 ： 电子技术。
２ ２ 源 电 压 增 益 ．
Ｒ Ｒｌ ＋
Ｒ ｎ ’
Ｒ４
一
，
一
一
Ｒ庀 ， ’
结 合 上述关 系式 ， 列写 节点 方程有
一
一
（ ＿ ）＋ ＋ 一ｇ ｊ 蕊ｓ （＋ ＋ 一 击 Ｒ ０ ｆ １ ） 击 １ １ —１ ａ １ 一 — ）ｏ Ｖ
［ 关键词］ 负反馈 ； 反馈 系数 ； 定性 稳 ［ 中图分 类号］ＴＭ１ ； ３ ＴＭ３ １ ９ ９． ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ７ —２ ３ ２ １ ） ６０ ３ —３ ６４２ ７ （ ０ １０ —０５０
１ 引
言
对于负反馈 放大 电路 的分析 ， 常采用 方框 图分析
Ａ２ 一 一 （ ／ ４＋ １Ｒ ；Ａ２ ０ １ １Ｒ ／ Ｆ） ２— ；Ａ２ ３一 １ＲＦ ／ ； Ａ３ 一一１ Ｒ Ａ３ 一 一１Ｒ３ １ ／ Ｆ； ２ ／ ；Ａ３ — １ＲＬ＋ ３ ／ １ＲＦ ／ ； ／ ＋１Ｒ３
电路中的负反馈和正反馈的作用
电路中的负反馈和正反馈的作用电路中的反馈机制对于电子系统的稳定性和性能起到重要的作用。
其中，负反馈和正反馈是两种常见的反馈方式，它们分别具有不同的作用和特点。
一、负反馈的作用负反馈是指将电路输出的一部分信号作为反馈信号，与输入信号进行比较后形成差值，再经过校正后反馈给输入端，从而调节电路输入输出之间的关系。
负反馈的主要作用包括以下几个方面：1. 改善电路的稳定性：负反馈可以使电路具有较高的稳定性。
当输入信号发生变化时，负反馈可以通过反馈路径将一部分改变的信号返回输入端，从而减小输入与输出之间的差异，保持电路的稳定性。
2. 扩大电路的带宽：负反馈可以通过抑制电路的输出信号波动，降低电路的非线性畸变，从而扩大电路的带宽。
在放大电路中，负反馈可以提高放大器的线性度和频率响应，并减小失真。
3. 提高电路的增益稳定性：负反馈通过控制电路的增益，使其在不同工作状态下具有相对稳定的放大倍数。
这样可以使电路在面对不同负载和输入信号时能够保持较为稳定的增益。
二、正反馈的作用正反馈是指将电路输出的一部分信号作为反馈信号，与输入信号相加后输出，从而增加输入信号的幅度。
正反馈的主要作用包括以下几个方面：1. 增加电路的增益：正反馈可以使电路的增益不受限制地增加。
通过将输出信号一部分反馈到输入端，并与输入信号相加，使得输出信号不断放大，实现正反馈的增益效应。
2. 产生自激振荡：正反馈在某些电路中可以引起自激振荡。
当反馈信号经过放大后再次回到输入端，经过多次放大后，电路会出现自激振荡的现象。
这在一些振荡电路和发生器电路中得到应用。
3. 产生非线性特性：正反馈可以引起电路的非线性特性。
当输入信号经过正反馈后，输出信号与输入信号的关系不再是线性的，而呈现出非线性的特点。
这在一些特定的电路设计中能够实现特定的功能。
综上所述，电路中的负反馈和正反馈在调节电路性能和功能发挥上起到了重要的作用。
负反馈通过稳定性、线性度和频率响应等方面的优化，提高了电路的性能；而正反馈则可以增强电路的增益、引起自激振荡、产生非线性特性等，为一些特殊应用提供了解决方案。
负反馈积分放大电路
负反馈积分放大电路摘要：一、负反馈积分放大电路的概念二、负反馈积分放大电路的特点三、负反馈积分放大电路的应用四、负反馈积分放大电路的注意事项正文：负反馈积分放大电路是一种将输入信号积分并输出，同时通过负反馈机制对电路增益进行调整的电路。
它广泛应用于各种电子设备中，如音频放大器、通信放大器等。
一、负反馈积分放大电路的概念负反馈积分放大电路是一种模拟电子电路，它利用负反馈机制对电路增益进行调整，从而使输出信号更稳定。
它主要由输入电阻、运算放大器、积分器、反馈电阻等组成。
二、负反馈积分放大电路的特点1.稳定性好：由于采用了负反馈机制，电路的增益稳定，输出信号波动小。
2.线性度好：电路的线性度较高，能够满足大多数应用场景的需求。
3.噪声抑制能力强：负反馈积分放大电路能够有效地抑制噪声，提高输出信号的质量。
4.输入阻抗高：电路的输入阻抗较高，对输入信号的影响较小。
三、负反馈积分放大电路的应用1.音频放大器：负反馈积分放大电路常用于音频放大器中，对音频信号进行放大，从而提高音频信号的响度。
2.通信放大器：在通信系统中，负反馈积分放大电路用于放大微弱信号，从而延长传输距离。
3.传感器信号处理：在各种传感器信号处理电路中，负反馈积分放大电路用于对传感器信号进行放大、积分处理，提高传感器的灵敏度。
四、负反馈积分放大电路的注意事项1.电路设计时，应选择合适的运算放大器和反馈电阻，以保证电路的稳定性和线性度。
2.在使用过程中，要注意电路的输入和输出阻抗，避免因阻抗不匹配导致的信号损失或反射。
3.为了提高电路的稳定性，可以采用多重反馈结构或添加稳定器等方法。
综上所述，负反馈积分放大电路具有稳定性好、线性度好、噪声抑制能力强等优点，广泛应用于音频放大器、通信放大器等电子设备中。
6.5负反馈放大电路的稳定(精)
1. 自激振荡现象
在不加 任何输 入信号的情况下， 放大电路仍会产生 一定频率的信号输 出。
Xi + – Xf
Xid 基本放大 电路 A Xo
2. 产生原因
反馈网络 F
和F 在高频区或低频区产生的附加相移达到180，使中 A 频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一 定的幅值条件时，便产生自激振荡。
得自激振荡条件 ( ) F ( ) 1 A k k 幅值条件
a ( k ) f ( k ) ( 2n 1) 180 相位条件（附加相移）
注：输入端求和的相位（-1）不包含在内
4. 稳定工作条件
破坏自激振荡条件
F 1 A
a f 180
或
F 1 A
a f 180
或写为
F G 1 A m F 1 A
a f m 180 其中 Gm——幅值裕度 m——相位裕度 Gm -10dB 或 m 45
a f 180
ห้องสมุดไป่ตู้
3. 自激振荡条件
A 闭环增益 A F F 1 A F 0 时， 反馈深度 1 A
–1 Vf 反馈网络 F Vid 基本放大电路 A Vo
自激振荡 F 为环路增益） F 1 （A 即 A F ( ) F A ( ) ( ) ( ) 又 A a f
负反馈对放大电路性能的影响
Xo
Rif
U i Ii
U i Id
1
1 A F
1
Ri A F
If
F
Rif 1 RAi F
|1
A F
8.11
| 1
并联负反馈方块图
Rif Ri
开路放大倍
2.对输出电阻旳影响
数
⑴电压负反馈
开环放大器
将电压负反馈开环放大器输出用电压源旳等输效出电，阻反
馈网络只从输出端取电压,而不取电流。
U 'o I'o Ro Ao X d Xi=0
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
• 放大器旳一种经典旳开环传播特征如图
8.9曲线1所示；它表白了Uo与Ui之间旳非 线性关系。
假如是 (1 A F ) 1
1—开环特征
Uo
2—闭环特征
即深度负反馈，闭
环放大倍数近似为
1/ F 传播特征近似
Ui
为一条直线。
图8.9放大器旳传播特征
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声旳影响
1
Ro AoR FG
结论：电压负反馈稳定输出电压,使输出电压 接近恒压。
⑵电流负反馈
• 将开环放大器输出电 流源等效如图8.13所
开环放大器 旳短路输出
示。
电流
I’o
Xi=0 +
Xd ASXd
Ro
_
U’o
开环放 大器输 出电阻
Ro
Xf F
图8.13 电流负反馈方块图
AS是 短 路 开 环 放大倍数 （即负载短 路时旳放大 倍数）。
⑵电流负反馈 反馈网络只从输出端取电流,而不取电压。
Rof
U 'o I'o
负反馈对放大电路性能的影响
如图所示，如果正弦波输入信号xi经过放大后 产生的失真波形为正半周大，负半周小。引入负反
馈可以减小非线性失真。
1.3 展宽通频带
由于放大电路中电抗性元件的存在，以及三极管 本身的结电容的影响，使得放大倍数随频率变化而变 化。即中频段放大倍数较大，高频段和低频段放大倍 数随频率的升高和降低而减小，这样放大电路的通频 带就比较窄。
上式表明，负反馈放大电路闭环放大倍数的相对变化
量 ，等于开环放大倍数相对变化量 的
。也
就是说，虽然负反馈的引入使放大倍数下降了（1+AF）
倍，但放大倍数的稳定性却提高了（1+AF）倍
1.2 减小非线性失真
由于放大器件的非线性特性，当输入信号为 正弦波时，输出信号的波形将产生或多或少的非 线性失真。当输入信号幅度较大时，非线性失真 现象更为明显。
在中频段，由于放大倍数大，输出信号大，反馈信号也 大，则使净输入信号减小得也多，在中频段放大倍数有较明 显地降低。而在高频段和低频段，由于放大倍数较小，输出 信号也小，在反馈系数不变的情况下，其反馈信号也小，使 净输入信号减小的程度比中频段要小，使得高频段和低频段 放大倍数降低得少。这样，就让幅频特性变得平坦，上限频 率升高、下限频率下降，通频带得以展宽。
模拟 电子 技术 基础
负反馈对放大电路性能的影响
1.1 提高放大倍数的稳定性 1.2 减小非线性失真 1.3 展宽通频带 1.4 对输入电阻和输出电阻的影响
1.1 提高放大倍数的稳定性
引入负反馈后，放大倍数的稳定性可以 得到很大程度的提高。 在中频段：
对A求导数，可得
将上式等号的两边都除以 可得
1.4 对输入电阻和输出电阻的影响
1．对输入电阻的影响 （1）串联负反馈使输入电阻增大
模拟电子技术基础(第四版)课件6.6 负反馈放大电路的稳定性 6.7.
对于多级放大电路，如果引入过深的负反馈，可能引
起自激振荡。
6.6.1 负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件
一、自激振荡产生的原因
放大电路的闭环放大倍数为：
A f
A 1 A F
在中频段， A F 0 在高、低频段，放大倍数
AX和i 反 馈X系i 数XFf
3.密勒效应补偿
利用密勒效应将补 偿电容、或补偿电 阻和电容跨接放大 电路的输入端和输 出端。
并具有450的相位裕度，
所以电路一定不会产生
自激振荡。
图6.6.3 简单滞后补偿前后基本放大 电路的幅频特性
2.RC滞后补偿
除了电容校正以外，还可以利用电阻、电容元件串 联组成的 RC 校正网络来消除自激振荡。
图 6.6.5 RC 校正网络
利用 RC 校正网络代替电容校正网络，将使通频带变 窄的程度有所改善。
0 AF
0
90° 180°
fo
f / HZ
fo
f / HZ
A F 1
(a)产生自激振荡
结论：当 f = f0 时，电路同时满足自激振荡的相位条 件和幅值条件，将产生自激振荡。
例2：
20lg A F / dB
60
40
由负反馈放大电路 A F 的波 20
特图可见，当 f = f0 ，相位
结论：
单级放大电路不会产生自激振荡；
两级放大电路当频率趋于无穷大或趋于零时，虽 然满足相位条件，但不满足幅值条件，所以也不 会产生自激振荡；
但三级放大电路，在深度负反馈条件下，对于某 个频率的信号，既满足相位条件，也满足幅值条 件，可以产生自激振荡。
6.6.3 负反馈放大电路稳定性的判断
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路实验原理
负反馈放大电路是一种常见的电子放大电路，其原理是利用负反馈机制来稳定放大电路的增益和频率响应。
在负反馈放大电路中，输出信号的一部分被回馈到输入端，与输入信号相比较，并通过比较器进行比较。
根据比较结果，通过增益调节器，可调节增益值使得输出信号与输入信号达到期望的比例关系。
通过引入负反馈，可以实现以下几个目的：
1. 提高放大电路的稳定性：负反馈可以抑制放大器的非线性失真，降低误差和扭曲，从而使得输出信号更加稳定和准确。
2. 控制放大电路的增益：负反馈可以通过增益调节器来控制放大器的增益大小，使得输出信号与输入信号之间的比例关系可以根据需要进行调整。
3. 拓宽频率响应：负反馈可以扩大放大电路的频率响应范围，提高放大器的带宽。
4. 降低噪声：负反馈可以降低噪声的影响，提高信噪比。
总之，负反馈放大电路通过引入负反馈机制，可以提高放大电路的性能和稳定性，使得输出信号更加准确和稳定。
负反馈对放大电路增益稳定性的影响
负反馈对放大电路增益稳定性的
影响
40/99
6.3 负反馈对放大器性能的影响
6.3.1 负反馈提高了增益的稳定性
6.3.2 负反馈可展宽放大器的频带宽度
6.3.3负反馈可改善放大器的非线性失真
6.3.4 信号源内阻对负反馈放大器性能的影响
6.3.5 负反馈对放大器输入阻抗的影响
6.3.6 负反馈对放大器输出阻抗的影响
41/99
6.3.1 负反馈提高了增益的稳定性 开环增益的稳定度： AB
A A +=1f 负反馈放大器的增益 由于某种原因，使基本放大器的增益由A →A '
B A A AB A A '+'-+=∆11f )
)(1(1B A AB A A-'++'==∆A f f ΔA A ∴1Δ1A A B A =⋅'+有反馈时增益的稳定性提高!
A A ∆f f A A ∆ 闭环增益的稳定度
小结： 加入反馈后，闭环增益的相对变化率是开环增益相对变化率的1/（1+A'B )，有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+A 'B )倍。
注意：在负反馈条件下增益的稳定性得到了提高，这里增益类别应该与反馈组态相对应。
如电压串联负反馈为A Uf , 电压并联负反馈为A Rf 。
深度反馈情况下1+A 'B >>1，可得： B
A 1f 42/99
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院《模拟电子技术》课程组。
负反馈对放大电路性能的影响
（2）将输入电流i1转换成与之成稳定线性关系的输出电流io。 （3）将输入电流iI转换成稳定的输出电压uO。
±10%，此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多
少？ 解：① 反馈系数
F
U f U o
R1 R1 RF
2 2 18
0.1
反馈深度 1 A F 1 105 0.1 104
② 闭环放大倍数
.
.
A 105
Af 1 A F 104 10
③ Af 的相对变化量
dAf 1 dA 10% 0.001% Af 1 AF A 104
基本放大电路的通频带 反馈放大电路的通频带
fbw=fH-fL≈fH fbwf=fHf-fLf≈fHf
f (1 A F ) f
bwf
m
bw
20lg A
20lg Am
20lg Amf
3dB 3dB
fbw fbwf
fLf fL
fH fHf
f
负反馈对通频带和放大倍数的影响
6.5.4 减小非线性失真和抑制干扰
Ii
.
Ii
.
If
Ri
U i Ii
Rif
U i Ii
U i Ii If
U i Ii A FIi
图 6.5.3 并联负反馈对 Ri 的影响
得：
Rif
Ri 1 A F
结论：引入并联负反馈后，输入电阻减小为无负反
馈时的 1/ (1 A F ) 。
二、负反馈对输出电阻的影响
1. 电压负反馈减小输出电阻
高频段的放大倍数分别为 Amf 和 A Hf，上限频率为 fHf。
负反馈对放大电路增益稳定性的影响
42/99
小结： 加入反馈后，闭环增益的相对变化率是开环
增益相对变化率的1/（1+A'B)，有反馈时增益的稳定 性比无反馈时提高了(1+A'B)倍。
深度反馈情况下1+A'B>>1，可得：Af
1 B
注意：在负反馈条件下增益的稳定性得到了提高，这
里增益类别应该与反馈组态相对应。如电压串联负反
馈为AUf, 京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组
6.3.1 负反馈提高了增益的稳定性
开环增益的稳定度： A
A
闭环增益的稳定度 Af
Af
A
负反馈放大器的增益
Af
1 AB
由于某种原因，使基本放大器的增益由A→A'
Af
A A 1 AB 1 AB
A -A A
(1 AB)(1 AB)
ΔAf 1 ΔA Af 1 AB A
有反馈时增益的稳定性提高!
负反馈对放大电路增益稳定性的 影响
40/99
6.3 负反馈对放大器性能的影响
1. 负反馈提高了增益的稳定性 2. 负反馈可展宽放大器的频带宽度 3. 负反馈可改善放大器的非线性失真 4. 信号源内阻对负反馈放大器性能的影
响 5. 负反馈对放大器输入阻抗的影响 6. 负反馈对放大器输出阻抗的影响
41/99
放大电路稳定性分析
放大电路稳定性分析放大电路是电子设备中常见的一种电路结构，用于增强输入信号的幅度。
然而，在实际的电路设计中，放大电路往往面临着稳定性的挑战。
本文将对放大电路的稳定性进行分析，并探讨稳定性影响因素及相关解决方法。
一、稳定性影响因素1. 必要条件：放大电路的稳定性首先要满足稳定的必要条件，即回路增益(Av)大于或等于1。
否则，输入信号的放大倍数将大于输出信号的放大倍数，导致电路不稳定。
2. 负载特性：放大电路的负载特性对稳定性有较大的影响。
负载特性包括负载电阻、负载电容等，当负载特性改变时，放大电路的频率响应也会发生变化，从而影响稳定性。
3. 回路放大器的参数：回路放大器中的元器件参数对稳定性有直接影响。
例如，误差放大器中的增益(Ao)和带宽(BW)决定了回路放大器的频率特性，当这些参数与其他元器件匹配不良时，会导致放大电路的稳定性下降。
4. 温度变化：温度变化会使放大电路中的元器件参数发生变化，进而影响放大电路的稳定性。
尤其是在高温环境中，电子器件的性能非常敏感，需要特别注意温度对稳定性的影响。
二、稳定性分析方法1. 极点分析法：通过求解放大电路的传输函数，找出系统的极点位置，并判断这些极点是否位于单位圆内。
若极点全部位于单位圆内，则放大电路是稳定的；若极点有一个或多个位于单位圆外，放大电路将是不稳定的。
2. Nyquist稳定性判据：通过绘制Nyquist稳定图，将放大电路的传输函数映射到复平面上，根据图形的形状判断系统的稳定性。
若Nyquist曲线不围绕点(-1, 0)，则放大电路是稳定的；若Nyquist曲线围绕点(-1, 0)时穿过右半平面，放大电路将是不稳定的。
三、稳定性改善方法1. 添加补偿网络：当放大电路的频率特性不稳定时，可以通过添加补偿网络来改善稳定性。
补偿网络通常包括电容、电阻等元器件，用于调整回路的频率响应。
2. 负反馈控制：负反馈是一种常用的稳定性改善手段，通过在放大电路中引入反馈路径，将一部分输出信号与输入信号相减，实现对放大倍数的精确控制。
负反馈对放大电路的影响
为使分析简单，设反馈网络由纯电阻构成，而且基本放大电路在高频段和低频段各仅有一个拐点，其高频增益的表达式为
式中 为开环中频增益， 为开环上限频率。
引入负反馈后，高频段闭环增益的表达式为
分子、分母同除以1+ ，得
式中 为中频区闭环增益， 为闭环上取胜频率。
同理，可求出闭环下限频率为
3. 根据负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求决定是引入电压还是电流负反馈。若负载要求提供稳定的信号电压或输出电阻要小，则应引入电压负反馈；若负载要求提供稳定的信号电流或输出电阻要大，则应引入电流负反馈。
4. 在需要进行信号变换时，应根据四种类型的负反馈放大电路的功能选择合适的组态。例如，要求实现电流——电压信号的转换时，应在放大电路中引入电压并联负反馈等。
由上述结果可见，引入负反馈后，中频闭环增益下降为 ，上限频率扩展为 ，即通频带扩展到无反馈时的 倍。
如果基本放大电路有多个拐点，且反馈网络又不是纯电阻网络时，问题就比较复杂了，但是通频带展宽的趋势不变。
三、负反馈可减小非线性失真
三极管、场效应管等有源器件具有非线性的特性，因而由它们组成的基本放大电路的电压传输特性也是非线性的，如图1中的曲线1所示。当输入正弦信号的幅度较大时，输出波形就会产生非线性失真。
对上式求导数得
（1）
（2）
将等式（2）两边分别除以 ，则得相对变化量形式，即
（3）
由式（3）可见，加入负反馈后，闭环增益的相对变化量为开环增益相对变化量的，即闭环增益的相对稳定度提高了，愈大，即反馈越深，越小，闭环增益的稳定性越好。
二、负反馈可扩大通频带
负反馈具有稳定闭环增益的作用，即引入负反馈后，由各种原因，包括信号频率的变化引起的增益的变化都将减小。
负反馈对放大电路性能的影响(一)
RL变大或三极管β 变大
输出电压VO增大
反馈电压Vf增大
输出电压VO减小
净输入电压Vbe减小
明确目标
操作示范
合作学习
三、负反馈使非线性失真减小
展示评价
注意：负反馈只能改善反馈环内引起的失真，对 于信号源引起的失真无法改善。
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
1. 放大器引入负反馈后，它的性能变化是( A )
负反馈对放大电路的影响
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
1.掌握负反馈对放大器的影响 2.学会推导负反馈放大电路的放大倍数
明确目标
操作示范合作学习源自展示评价复习提问：
1、什么叫反馈？
2、根据反馈极性，反馈如 何分类？用什么办法判断？
3、负反馈放大器有哪四种 类型？如何判断？
反馈：在放大电路中，从输 出端把输出信号的部分或全 部通过一定的方式回送到输 入端的过程称为反馈。
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
一放大器无反馈时的放大倍数为100，加入负 反馈后，放大倍数下降为20，它的反馈深度为多 少？，反馈系数为 多少？
明确目标
操作示范
合作学习
展示评价
作业：已知某放大电路在输入信号电压 为10mV时，输出电压为3V；当加上负反 馈后，达到同样的输出电压需要将输入 信号加大到100mV，求其所加的反馈深 度和反馈系数F的值。
可分为正反馈和负反馈； 可用瞬时极性法判断。
电压串联、电压并联、 电流串联、电流并联 四种类型；可根据取 样处和比较处的连接 方式判断。
明确目标
操作示范
一、负反馈使放大倍数下降
合作学习
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补偿后产生系数：
若f
' H2
& & A m Fm & & = f H 2，则 A F = f f (1 + j ' ) (1 + j ) f H1 f H3
上式表明，最大附加相移为－ 不满足起振条件环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。 环后一定不会产生自激振荡，电路稳定。
在最低的上限频率所在回 路加补偿电容。 路加补偿电容。 补偿电容
－60dB/十倍频
O
' f H1
fH1
fH2
fH3
f
1、简单滞后补偿
&& AF = & & Am Fm f f f (1 + j ' )(1 + j )(1 + j ) f H1 f H2 f H3
补偿后，当f = f H2时， lg AF = 0dB。 20 & &
滞后补偿： 最低的上限频率所在回路加补偿 所在回路加补偿。 3、RC 滞后补偿：在最低的上限频率所在回路加补偿。
& & Am Fm && AF = f f f (1 + j )(1 + j )(1 + j ) f H1 f H2 f H3 f 1+ j ' 1 fH2 ，取代 f f 1+ j ' 1+ j f H1 f H1
电路稳定
相位裕度
四、消除自激振荡的方法
常用方法为滞后补偿方法。 常用方法为滞后补偿方法。 设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。 设放大电路为直接耦合方式，反馈网络为电阻网络。
1、简单滞后补偿
..
&& AF =
20lg│AF│ －20dB/十倍频 －40dB/十倍频
& & Am Fm f f f (1 + j )(1 + j )(1 + j ) f H1 f H2 f H3
补偿前
补偿后
滞后补偿法是 以频带变窄为代 价来消除自激振 荡的。 荡的。
最大附加相 移为-135° 移为 °
具有45° 具有 °的相位 裕度， 裕度，故电路稳定
2、密勒补偿
在最低的上限频率所 在回路加补偿电容。 在回路加补偿电容。
C'
补偿前
C ' = (1 + k )C
在获得同样补偿的 情况下， 情况下，补偿电容比 简单滞后补偿的电容 小得多。 小得多。 补偿后
三、负反馈放大电路稳定性的判断
满足起 振条件
fc f0
fc f0
电路不稳定
电路稳定
f0＜ fc，电路不稳定，会产生自激振荡； f0 ＞ fc， 电路不稳定，会产生自激振荡； 电路稳定，不会产生自激振荡。 电路稳定，不会产生自激振荡。
稳定裕度
幅值裕度
fc Gm f0 φm
Gm≤－10dB，且 － ， φm≥45o，负反馈放大 电路才具有可靠的稳 定性。 定性。
RC 滞后补偿与简单滞后补偿比较 滞后补偿与简单滞后补偿比较
补偿前
简单补偿后 的幅频特性
RC滞后补偿后 滞后补偿后 的幅频特性
滞后补偿法消振均以频带变窄为代价， 滞后补偿较 滞后补偿法消振均以频带变窄为代价，RC滞后补偿较 简单电容补偿使频带的变化小些。 简单电容补偿使频带的变化小些。 为使消振后频带变化更小， 为使消振后频带变化更小，可考虑采用超前补偿的方 法，略。
三、负反馈放大电路稳定性的判断
已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。 已知环路增益的频率特性来判断闭环后电路的稳定性。 使环路增益下降到0dB的频率，记作 c； 的频率， 使环路增益下降到 的频率 记作f 的频率，记作f 使φA＋φF＝(2n＋1)π 的频率，记作 0。 ＋
fc f0
fc f0