负反馈放大器的稳定性PPT课件.ppt

1,5.5 负反馈放大器的稳定性,5.5.1 负反馈放大器的自激振荡与稳定条件,5.5.1.1 自激振荡原因,附加相移使负反馈在一定条件下变成正反馈，从而发生自激振荡现象2,5.5.1.2 自激振荡的条件,必要条件：附加相移为180度，即,,充分条件：环路增益不小于 1，即,,环路增益大于1时，振荡幅度增长，等于1时振荡幅度稳定,要使系统稳定（不发生自激振荡），则不能同时满足自激振荡的 的必要条件和充分条件，即,时,（1）,（2）,时,3,5.5.1.3 用环路增益波特图判断闭环系统的稳定性,在环路增益 T（j）A（j）B（j）的幅频波特图上， 观察 T（j）0dB点对应的相频波特图上的附加相移值 是否超过180度（包括180度），超过则系统不稳定4,5.5.2 稳定裕度,表征远离自激程度的物理量称为稳定裕度，分为相位裕度和增益裕度5.5.2.1 相位裕度 m,在T（j）波特图上， T（j）=0dB点对应的T（）与（180度）的差值，称为相位裕度为使系统稳定，m的典型值应,5,5.5.2.2 增益裕度Gm,在T（j）波特图上， T（） =180度对应的|T（j）|低于0dB的值，称为增益裕度。

为使系统稳定，Gm的典型值应为（1020）dB,判断系统稳定的方法：环路增益幅频波特图以20dB/十倍频的速率穿越0dB线，则系统稳定，大于20dB/十倍频的速率穿越0dB线，系统不稳定（相位裕度小于45度）,6,7,为使系统稳定，m的典型值:,8,5.6 相位补偿原理与技术,5.6.1 主极点补偿,9,未接入补偿电容C前，幅频特性和相频特性波特图如实线所示， 可知，对于B1来说，闭环后系统不稳定接入C后，极点p2 的值变为p，称为系统主极点，幅频和相频波特图如虚线所示， 可知，对于B1来说，闭环后系统稳定（相位裕度45度）,10,p的值为：,基本放大器增益函数为：,,主极点补偿的缺点：频带窄，补偿后的开环单位增益带宽只有p1,,11,5.6.2 极点分离的密勒电容补偿,利用密勒效应，将易于集成的小电容（几PF几十PF）C接在 高增益级反相输出和输入端之间，称为密勒电容补偿12,13,第5章 基本要求,掌握反馈的概念和负反馈放大器性能的影响； 掌握负反馈放大器的分析计算方法；达到四会，即会看，会连，会拆和会算； 掌握负反馈放大器自激振荡的条件及稳定裕度的概念； 负反馈放大器稳定性的深入分析以及各种稳定化措施（相应补偿和环路校正的方法）被划入“现代控制工程”课程。

14,负反馈放大电路的组成,1基本放大电路（无反馈）,,复习,15,2反馈网络,,二端口 反馈系数B,复习,16,（1）电压串联负反馈,（3）电压并联负反馈,,（2）电流串联负反馈,,（4）电流并联负反馈,,复习,串联负反馈放大电路的（闭环）输入电阻Rif比开环输入电阻Ri增加,并联负反馈使放大电路的闭环输入电阻Rif比开环输入电阻Ri减小,负反馈放大电路对输入电阻的影响,17,,,复习,负反馈放大电路对输出电阻的影响,电压负反馈使放大电路的闭环输出电阻比开环输出电阻降低,电压串联反馈时：,电压并联反馈时：,是RL开路时的开环电压增益,是RL开路时的开环互阻增益,电流负反馈时电路的闭环输出电阻Rof比开环输出电阻增加,电流串联：,电流并联：,是RL短路时的开环互导增益,是RL短路时的开环电流增益,18,负反馈放大器的分析与计算,四种类型负反馈放大器的电压增益Avfs,（1）电压串联负反馈 Avfs,（2）电压并联负反馈 Arfs,,（3）电流串联负反馈 Agfs,,（4）电流并联负反馈 Aifs,,复习,19,AB分离法总结,1. 找A的方法,（1）当输出电压反馈时，令输出短路，反馈放大电路的输入 回路就是A的输入回路。

2）当输出电流反馈时，令输出开路，反馈放大电路的输入 回路就是A的输入回路3）当输入并联反馈时，令输入短路，反馈放大电路的输出 回路就是A的输出回路4）当输入串联反馈时，令输入开路，反馈放大电路的输出 回路就是A的输出回路2. 求反馈网络B的方法,（1）输入并联反馈时，令输入电压为零，求出Bg和Bi,（2）输入串联反馈时，令输入电流为零，求出Br和Bv,复习,20,5.5 负反馈放大器的稳定性,5.5.1 负反馈放大器的自激振荡与稳定条件,5.5.1.1 自激振荡原因,附加相移使负反馈在一定条件下变成正反馈， 从而发生自激振荡现象复习,21,负反馈放大器的自激振荡的条件,必要条件：附加相移为180度，即,,充分条件：环路增益不小于 1，即,,环路增益大于1时，振荡幅度增长，等于1时振荡幅度稳定,要使系统稳定（不发生自激振荡），则不能同时满足自激振荡的 的必要条件和充分条件，即,时,（1）,（2）,时,复习,22,稳定裕度,表征远离自激程度的物理量称为稳定裕度，分为相位裕度和增益裕度相位裕度 m,在T（j）波特图上， T（j）=0dB点对应的T（）与（180度）的差值，称为相位裕度。

为使系统稳定，m的典型值应,复习,23,增益裕度Gm,在T（j）波特图上， T（） =180度对应的|T（j）|低于0dB的值，称为增益裕度为使系统稳定，Gm的典型值应为（1020）dB,判断系统稳定的方法：环路增益幅频波特图以20dB/十倍频的速率穿越0dB线，则系统稳定，大于20dB/十倍频的速率穿越0dB线，系统不稳定（相位裕度小于45度）,复习,24,相位补偿原理与技术,5.6.1 主极点补偿,复习,25,未接入补偿电容C前，幅频特性和相频特性波特图如实线所示， 可知，对于B1来说，闭环后系统不稳定接入C后，极点p2 的值变为p，称为系统主极点，幅频和相频波特图如虚线所示， 可知，对于B1来说，闭环后系统稳定（相位裕度45度）,复习,26,5.6.2 极点分离的密勒电容补偿,利用密勒效应，将易于集成的小电容（几PF几十PF）C接在 高增益级反相输出和输入端之间，称为密勒电容补偿复习,27,复习,28,作业：5.22，5.24,。