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放大器自激原理

放大器自激振盪的原理主要涉及負反饋放大器的穩定性和增益。在理想的負反饋放大器中,反饋信號與輸入信號反相,即它們在同一點上相互抵消。然而,在實際套用中,由於放大器的增益和相位偏移會隨頻率變化,可能導致附加相移。如果這種附加相移達到180度,那麼反饋信號與輸入信號就會同相,負反饋就變成了正反饋,從而產生自激振盪。

具體來說,當放大器的輸出信號通過反饋網路返回到輸入端時,如果路徑中存在的延遲或相位偏移導致反饋信號與原始輸入信號同相,那麼這兩個信號就會相加,而不是相互抵消。這種情況下,放大器對輸入信號的放大作用被加強,導致輸出信號不斷增大,形成正反饋過程。

此外,放大器自激振盪的原因還可能包括電路設計不合理、電源回饋問題、外界干擾等。例如,電路設計中的不合理布線、過深的負反饋、或共用一個直流電源的各級放大器之間的耦合,都可能導致在沒有輸入信號的情況下產生自激振盪。

為了防止或消除自激振盪,可以採取以下措施:

最佳化電路設計,合理布線,減少電磁干擾。

使用具有補償連線埠的運算放大器,或確保內部補償已正確實施。

在放大器與電源之間使用低通濾波器,以減少電源波動的影響。

對於特定的套用,如射頻功率放大器(PA),應注意其穩定性問題,並採取相應的措施來避免自激振盪。

通過上述方法,可以有效減少或消除放大器自激振盪的問題。