负反馈放大电路稳定性的判断
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由自激振荡的条件可知,如果环路增益 工程上常用环路增益 1.判断方法
图1(a)、(b)分别是两个直接耦合式负反馈放大电路的环路增益 在图1(a)所示波特图中,当f =f0,即 在图1(b)所示波特图中,当f =f0,即 综上所述,由环路增益的频率特性判断负反馈放大电路是否稳定的方法是:比较f0与fc的大小。若f0>fc,则电路稳定;若f0≤fc,则电路会产生自激振荡。 2. 稳定裕度 根据上面讨论的负反馈放大电路稳定性的判断方法知,只要f0>fc,电路就能稳定,但为了使电路具有足够的稳定性,还规定电路应具有一定的稳定裕度,包括增益裕度Gm和相位裕度jm (1)增益裕度Gm 定义f =fo时所对应的20lg 稳定的负反馈放大电路的 (2)相位裕度jm 相位裕度jm定义为 式中fc是 稳定的负反馈放大电路的jm>0,且要求jm≥45°,保证电路有足够的相位裕度。 总之,只有当Gm≤–10dB且jm≥45°时,负反馈放大电路才能可靠稳定。 当负反馈放大电路中的反馈网络是由纯电阻构成时,反馈系数
有一反馈网络由纯电阻构成的反馈放大电路,其开环增益 上述分析说明,负反馈越深,放大电路越容易产生自激振荡。因此,设计这种负反馈放大电路时,一般应使水平线(反馈线) |

=1时,
,或当
时,
<1。
的波特图分析负反馈放大电路能否稳定地工作。
的波特图。图中f0是满足相位条件
时的频率,fc是满足幅值条件
时的频率。
时,有
,即
,说明相位条件和幅值条件能同时满足。同样,当f =fc,即
dB,
时,有
。所以,具有图1(a)所示环路增益频率特性的负反馈放大电路会产生自激振荡,不能稳定地工作。
时,有
,即
;而当f =fc,
dB,即
时,有
。说明相位条件和幅值条件不会同时满足。具有图1(b)所示环路增益频率特性的负反馈放大电路是稳定的,不会产生自激振荡。
的值为增益裕度Gm,如图1(b)所示幅频特性中的标注。Gm的表达式为
,且要求Gm≤–10dB,保证电路有足够的增益裕度。
是
的大小为一常数,同时有
的波特图来判别反馈放大电路的稳定性。下面以例说明。
的幅频特性曲线如图2中的折线所示。由于反馈系数F为常数,因此,自激振荡的幅值条件
可写成
的形式。同样,
可写成
的幅频特性坐标中作出高度为
的幅频特性曲线的交点处必然满足
即
的幅值条件,这时再根据该交点所对应的相移
是否小于180°来判断电路是否稳定。由此可以断定,在与图2相对应的负反馈放大电路中,当取反馈系数

均小于180°,电路是稳定的。而当



与
的幅频特性曲线
相交于斜率为–20dB/十倍频程的线段上,这时有
≤135°,能保证设计的负反馈放大电路稳定地工作。








