文档介绍：负反馈放大器的稳定性
负反馈放大器的自激振荡与稳定条件
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。
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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
2
用环路增益波特图判断闭环系统的稳定性
在环路增益 T(jω)=A(jω)B(jω)的幅频波特图上,
观察 T(jω)=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。
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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φm
在T(jω)波特图上, T(jω)=0dB点对应的φT(ω)与(-180度)的差值,称为相位裕度。
为使系统稳定,φm的典型值应
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增益裕度Gm
在T(jω)波特图上, φT(ω) =-180度对应的|T(jω)|低于0dB的值,称为增益裕度。
为使系统稳定,Gm的典型值应为-(10~20)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)
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为使系统稳定,φm的典型值:
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相位补偿原理与技术
主极点补偿
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未接入补偿电容Cφ前,幅频特性和相频特性波特图如实线所示,
可知,对于B=1来说,闭环后系统不稳定。接入Cφ后,极点p2
的值变为pφ,称为系统主极点,幅频和相频波特图如虚线所示,
可知,对于B=1来说,闭环后系统稳定(相位裕度45度)
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pφ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ωp1
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