为什么放大电路会产生自激振荡? 点击:0 | 回复:4



sopu7758

    
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发表于:2006-08-16 17:39:00
楼主
书上说自激振荡产生的条件是,AF产生180度的滞后相移时,AF的模仍然大于1。但我不明白:书上说三级以上的运放容易产生自激,而且似乎是运放充当射极跟随器时,最易产生自激。二阶滤波电路,会导致最高达180度的滞后相移,似乎也是振荡的罪魁祸首。

书上的这些说法,我看不懂。如果说,外界微小的干扰,施加到每级运放的输出端的话,那么,它们的输出端,都是反馈到各运放自己的反相输入端上的(而不是第三级运放的输出,反馈到第一级运放的反相输入端),而反馈网络如果采用的是纯电阻的话,那么反馈系数F没有相移存在,怎么会产生“负反馈相移180度变成正反馈,进而自激放大”的现象呢?

如果说,外界微小的干扰,是加到了各级运放的输入端(也在输入端滤波电路之前)的话,那么,就算这种干扰经过滤波电路后,在幅值衰减的同时,相位也滞后了180度,可射极跟随器根本没有放大能力,因此,这种微小的干扰,又怎么会导致“射极跟随器发生自激振荡”呢?



imgg

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发表于:2006-08-16 21:59:00
1楼
自激振荡有幅值条件和相位条件.
能够产生附加相移的元件是电容,包括耦合电容,晶体管极间等效电容,电路中的寄生电容和分布电容.
我们一般是讨论放大电路在中频段的情况.
在低频段,对于阻容耦合电路,耦合电容会产生附加相移,可能产生低频自激.
在高频段,晶体管极间等效电容,电路中的寄生电容和分布电容会产生附加相移,可能产生高频自激.
自激是电路对干扰信号产生了正反馈,运放的输出端,反馈到自己的反相输入端上时,对中频段信号(有用信号)是负反馈,而对干扰信号就不一定是了,同样的道理,运放接成电压跟随器,对有用信号是负反馈,而对干扰信号就不一定是了.所以都有可能产生自激.
    总之,只要电路对某个频率的干扰信号满足了自激振荡条件,就一定会产生自激.当然,消除自激的方法很多资料上都有介绍.

电笔

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发表于:2006-08-16 23:10:00
2楼
长见识!

sopu7758

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发表于:2006-08-17 09:15:00
3楼
谢谢,再次请教:
我看了TL072运放的相频、幅频特性曲线图,这个运放,可能是已经在内部电路设计上,考虑到了相位补偿。结果它的相频特性就是:在低频段(小于100赫兹)没有相移,与书上说“低频段超前相移”不一致;在中频段有90度滞后相移,与书上说“中频段没有相移”不一致;在高频段(大于1M赫兹)有介乎90度与180度之间的滞后相移,与书上说“高频段有90度以内的滞后相移”不一致。

总之,教科书上的说法,与实际的元件特性曲线不一致,看完教科书,再看实际元件的说明书,就会感到迷惑不解。

举个例子来说,我要设计一个低频放大电路,它的信号输入端包含的信号,是全频段的,而我只想得到放大了的0-30赫兹的信号。

于是,我第一步用TL072将输入的信号放大100倍,第二步用个压控的二阶低通滤波器,对30赫兹以上的信号进行衰减,第三步再把运放当成射极跟随器使用,输出信号。

我不明白,这样的一个电路,为什么会产生自激振荡??

我觉得,虽然每一级运放,都将100赫兹以上的信号,滞后相移了90度。而那个施加在第二级运放的正相输入端的二阶压控滤波电路,则将中频信号滞后相移了180度。可是,就算三级运放和二阶滤波,一共滞后450度,那又什么大不了的呢?无非是输出的信号中,包含没有完全滤除干净的、100赫兹以上的、滞后了450度的信号,这与“自激”有什么关系呢?

如果说,第三级运放的输出端,反馈到第一级运放的反相输入端上去,倒真有可能产生自激振荡,但我并没有这样设计电路啊!

就每一级运放而言,固然存在输出端到反相输入端的反馈,但是,这种反馈,在中频段仅仅滞后了90度,又怎么会“负反馈演变成正反馈”呢?

sopu7758

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发表于:2006-08-18 08:19:00
4楼
自己顶一下

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