负反馈放大电路的自激振荡

日期:2017-10-31 22:01:26 来源:大学生学习网

什么是自激振荡?

如果在放大器的输入端不加输入信号,输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号,这种现象叫做自激振荡。

一、自激振荡的幅度条件和相位条件

由式(5.1.4)可知,负反馈放大电路的闭环放大倍数可表示如下:

如果上式的分母1+AF=0,则Af=∞,此时即使没有输入信号,放大电路仍将有一定的输出信号,说明放大电路产生了自激振荡。因此,负反馈放大电路产生自激振荡的条件是1+AF=0,即

AF=-1      (5.4.1)

上式可以分别用模和相角表示如下:

|AF|=1           (5.4.2)

argAF=±(2n+1)π (n=0,1,2,...)    (5.4.3)

式(5.4.2)和(5.4.3)分别表示负反馈放大电路产生自激振荡的幅度条件和相位条件。

但是,根据前面5.1.4节的讨论可知,对于负反馈放大电路而言,通常Af表达式中的分母|1+AF|>1,因而|A|。那么,为什么负反馈放大电路也会产生自激振荡呢?这是由于所谓负反馈,一般是指在中频时接成负反馈,但放大电路的放大倍数A和反馈系数F常常是频率的函数。当频率变化时,A、F的模和相角都将随之改变,假如在高频或低频时变为|1+AF|<1,甚至|1+AF|=0,则原来中频时的负反馈此时变为正反馈,甚至产生自激振荡。

二、自激振荡的判断方法

从自激振的两个看,一般来说相位条件是主要的。当相位条件得到满足之后,大绝大多数情况下只要|AF|≥1,放大电路就将产生自激振荡。当|AF|>1时,输入信号经过放大和反馈,其输出正弦波的幅度要逐步增长,直到由电路元件的非线性所确定的某个限度为止,输出幅度将不再继续增长,而稳定在某一个幅值。

为了判断负反馈放大电路是否振荡,可以利用其回路增益AF的波特图,综合考察AF的幅频特性和相频特性,分析是否同时满足自激振荡的幅度条件和相位条件。