13.深入浅出:负反馈放大电路稳定性(自激振荡)——参考《模拟电子技术基础》清华大学华成英主讲

本节课的教学目的:
1、理解负反馈放大电路产生自激振荡的原因、振荡频率为什么在放大电路的低频段或高频段,以及自激振荡的条件;
2、理解什么样的负反馈放大电路容易产生自激振荡,为什么实用的放大电路多为三级,而不是四级、五级……
3、消除自激振荡的基本思路是什么?如何采用滞后补偿的方法消除自激振荡?
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这里比较难理解的是附加相移: 这里引用一位大佬的话:
*“正常情况下,需要放大的信号在电路的输入端和输出端之间存在确定的相位变化关系,这种相知位变化是由于放大电路本身的“组态”形式决定的。

如共发射极电路的道输入与输出存在180°的相位变化;而共集电极电路的输入与输出就是同相位。因此对一个多级放大电路,我们可以依据各级电路的组态,确定出输入信号和输出信号之间存在怎样的相位变化。

但这里有一个前提条件,即: 除去电路的组态形式外,其他电路元件不对信号的相位造成任何影响或影响很小可以忽略。也即,输入与输出阻抗为纯阻性质

但随着信号频率的升高,电路的分布电容和专分布电感以及管子极间电容的影响不能忽略不计了,输入与输出阻抗的这种纯阻性质就发生了变化,信号在输入端和输出端都会由于电属抗的影响而发生相位移动。

这种不是由于电路组态造成的相位移动, 称为附加相移。 ”
https://zhidao.baidu.com/question/121419053.html

那么现在就好理解了,有那么一个高频f0,刚刚好,经过反馈回路AF附加相移为±π,导致了正反馈,即信号是叠加的效果。
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晶体管参数限制了输出不会无限增加,比如β在电流不断增加的情况下,会下降;另外电源电压也会限制,不会超过电源电压。
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为什么是90°:单管放大电路,其中主要是BE结电容,电容产生的相位差最多为90°
那|A|为什么是0呢?因为f0为无穷大,超过了通频带的范围,放大倍数到0了,本质来说同样是电容的影响。

所以为什么不用4,5级放大电路,因为容易产生自激振荡!
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这里的fH1,fH2,fH3是三级放大电路中,分别按截止频率按大小顺序排列的。找到fH1那个回路,并联一个电容,电容就增加,截止频率就降低了,Z=1/jwC,w=2π*f,在频率比较低的情况下,电容的效应就比较明显了(频率无穷大时阻抗为0),所以截止频率降低了。
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Am Fm是中频段的参数,高频段有如上关系,为什么就不用去追究了,非要理解可以参考频率响应那一章节。
这里的-135°有人不清楚,那是放大电路的频率响应那一节的内容没有掌握好,f’H1那里是45°,原因如下:
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高频拐点的位置对应-225°,减去-180°,就是-45°
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和简单滞后补偿相比较,在放大电路中加电容。由于放大作用,所需的电容小的带。

如果都能消除,密勒补偿更容易消除,但是简单补偿损失的带宽更小。
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有可能,电流源也由晶体管或者场效应管构成。

补偿搁在上限截止频率最低的那一级,第二级用作主放大,又是复合管又是有源负载,所以放大倍数大,对应电容大,截止频率低,所以经常出现在中间级,加在BE或者BC之间。

参考《模拟电子技术基础》清华大学华成英主讲
https://www.bilibili.com/video/BV19s411a7KL?p=32

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