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模拟电子技术基础9.4负反馈对放大电路性能的影响9.4.1负反馈对增益稳定性的影响9.4.2负反馈对输入电阻的影响(2)并联负反馈使输入电阻减小9.4.3负反馈对输出电阻的影响图09.12为求输出电阻的等效电路,将负载电阻开路,在输出端加入一个等效电压Vo’,并将输入端接地。于是有(2)电流负反馈使输出电阻增加图09.13电流负反馈对输出电阻的影响加入负反馈后能改善非线性失真,可通过图09.15来加以说明。失真的反馈信号,使净输入产生相反的失真,从而弥补了放大电路本身的非线性失真。9.4.6负反馈对噪声、干扰和温漂的影响10.1负反馈放大电路的自激条件10.2用波特图判断负反馈放大电路的自激10.1负反馈放大电路的自激条件AF是放大电路和反馈电路的总附加相移,如果在中频条件下,放大电路有180的相移。在其它频段电路中如果出现了附加相移AF,且AF达到180,使总的相移为360,负反馈变为正反馈。如果幅度条件满足要求,放大电路产生自激。在许多情况下反馈电路是由电阻构成的,所以:F=0,AF=A+F=A。图10.01是一个同相比例放大电路,其输入、反馈、净输入和输出信号的相位关系如图10.02所示。因运放输出与输入相移为0,若附加相移达到180,则可形成正反馈。10.2用波特图判断负反馈放大电路的自激10.2.1波特图的绘制图10.03以20lg|Av|为Y坐标的波特图(动画10-1)根据给定的频率特性方程,放大电路在高频段有三个极点频率fp1、fp2和fp3。105代表中频电压放大倍数(100dB),于是可画出幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线。总的相频特性曲线是用每个极点频率的相频特性曲线合成而得到的。10.2.2放大电路自激的判断进一步加大负反馈量,设反馈系数F2=10-3,闭环波特图与开环的波特图交P'点,对应的附加相移A=-135,不满足相位条件,不自激。此时A虽不是-180,但反馈信号的矢量方向已经基本与输入信号相同,已进入正反馈的范畴,因此当信号频率接近106Hz时,即P'点时,放大倍数就有所提高再进一步加大反馈量,设反馈系数F3=10-2,闭环波特图与开环波特图交P"点,对应的附加相移A=-180。当放大电路的工作频率提高到对应P"点处的频率时,满足自激的相位条件。此时放大电路有40dB的增益,AF=100×10-2=1,正好满足放大电路自激的幅度条件,放大电路产生自激。10.2.3环路增益波特图的引入在图10.04中,当F3=0.01时,MN线为20lg=0dB。20lg=0dB这条线与幅频特性的交点称为切割频率f0。此时=1,A=-180,幅度和相位条件都满足自激条件,所以20lg=0dB这条线是临界自激线。仅仅留有相位裕度是远远不够的,也就是说,当A=-180时,还应使<1,即反馈量要比F=0.01再小一些,例如F=0.001,相当于图中的M'N'这条线。此时距线MN有Gm=-20dB的裕量,Gm称为幅度裕度。工程上为保险起见,幅度裕度|Gm|≥10dB。在临界自激线上,从S点向左达到对应R点的频率时,此时A=-135,距A=-180有m=45的裕量,这个m称为相位裕度。一般在工程上为了保险起见,相位裕度m≥45。10.2.4判断自激的条件判断自激的条件归纳如下:例10.1:有一负反馈放大电路的频率特性表达式如下:图10.06利用电容补偿消除自激振荡(动画10-3)