自激式震荡计算公式
负反馈的自激振荡教程

F 0dB F 1 20 lg A 若 A
自激(振荡):多级放大器频率响应 引起的附加相移(高频段),使负 反馈变成正反馈。
自激原因:负反馈引入不当,AF过大 消除自激的有效方法:频率补偿
7.5.1 负反馈放大电路的自激条件 7.5.2 用波特图判断自激
7.5.1 负反馈放大电路的自激条件
A = A f 1 AF
又可写为 幅度条件 相位条件
相位条件, 自激! 结论: 1/F交于20dB/dec段 (单、两级负反馈放 大器)稳定! 三级(极点)以上深负 反 为Y坐标 以20 lg A 的波特图,分析自 激更方便。
稳定条件(P308): 不同时满足相位和 幅度条件,并且具 有相位裕度或幅度 裕度。
问:AF=?时,自激
7.5.2 用波特图判断负反馈 放大电路的自激
一、 波特图的绘制
二、 放大电路自激的判断
三、 环路增益波特图
一、波特图的绘制
有一个三极点直接耦合开环放大电路的 频率特性方程式如下:
5 o V 10 Av Vid (1 j f )(1 j f )(1 j f ) 10 4 10 6 10 7
波特图
放大电路在高频段有 三个极点频率fp1、fp2 和fp3; 当A=-180时,即S
点对应的频率称为临
界频率fc。当f= fc时 只要信号幅度满足要 求,即可自激。
图7.5.03 以20lg|Av |为Y坐标的波特图
负反馈变成了正反馈,
二、放大电路自激的判断
看AF=1(A=1/F)点 是否满足相位条件 设反馈系数F1=10-4,
开关电源自激频率计算公式

开关电源自激频率计算公式在开关电源中,自激振荡是一种常见的现象,它是由于开关管的导通和关断过程中的电荷积累和放电导致的。
自激振荡的频率是开关电源设计中需要重点考虑的参数之一,因为它直接影响到开关电源的稳定性和效率。
在本文中,我们将介绍开关电源自激频率的计算公式及其相关知识。
自激频率的计算公式可以通过开关电源的电路结构和元件参数来推导得出。
一般来说,开关电源的自激频率与开关管的导通和关断时间、输出电感和输出电容等参数有关。
下面我们将分别介绍这些参数对自激频率的影响,并推导出自激频率的计算公式。
首先,我们来看开关管的导通和关断时间对自激频率的影响。
在开关电源中,开关管的导通和关断时间决定了电荷的积累和放电的速度,进而影响自激振荡的频率。
一般来说,导通时间越短、关断时间越长,自激频率越高。
导通和关断时间可以通过开关管的参数和工作条件来计算得出,一般可以通过开关管的数据手册或者实际测量来获得。
其次,输出电感和输出电容也对自激频率有一定的影响。
在开关电源中,输出电感和输出电容是用来滤波和储能的元件,它们的参数会影响到自激频率的大小。
一般来说,输出电感越大、输出电容越小,自激频率越高。
输出电感和输出电容的数值可以通过电路设计来确定,一般需要考虑到输出电压的稳定性和输出波形的纹波等因素。
基于上述参数的影响,我们可以得出开关电源自激频率的计算公式如下:f = 1 / (2 π√(L C))。
其中,f表示自激频率,L表示输出电感的值,C表示输出电容的值,π表示圆周率。
通过这个公式,我们可以清晰地看到自激频率与输出电感和输出电容的关系,进而可以通过调节这两个参数来控制自激频率的大小。
除了上述参数之外,还有一些其他因素也会对自激频率产生影响,比如开关管的驱动电路、负载的变化等。
在实际设计中,需要综合考虑所有这些因素,并通过实验和仿真来验证自激频率的计算结果。
总之,开关电源自激频率是一个重要的设计参数,它直接影响到开关电源的性能和稳定性。
单管自激振荡电路电压计算

单管自激振荡电路电压计算在单管自激振荡电路中,晶体管起到放大和反馈的作用。
晶体管有两个极端,即发射极和基极。
发射极是输入信号的地方,而基极是控制输入信号的地方。
晶体管的输出信号从发射极输出,而通过控制基极的信号可以调节输出信号的频率和幅度。
在单管自激振荡电路中,需要两个电容和一个电感元件。
电容主要用于存储电荷和改变信号的频率,而电感则负责阻断直流信号,并产生一个储存能量的磁场。
这样,当信号通过电容和电感时,就会发生振荡。
为了计算单管自激振荡电路的电压,我们需要先了解电路的工作原理。
当电路正常工作时,晶体管会处于饱和区,电压会在发射极和基极之间波动,形成一个固定频率的振荡信号。
因此,我们可以计算发射极和基极之间的电压波动情况。
首先,我们需要选取适当的电容和电感元件。
电容的选取应该使得电荷能够存储足够长的时间,以提供持续的能量供应。
而电感的选取则应该使得电感产生的阻力足够小,以便电路能够高效地进行振荡。
然后,我们可以通过计算电路的参数和电荷-电压关系来计算电压。
根据电容和电感的电荷-电压关系,我们可以得到电容和电感的电荷和电压之间的关系式,从而得到电容和电感的电压波动。
最后,我们可以利用这个关系式来计算发射极和基极之间的电压波动情况。
这可以通过分析电路的工作状态和信号的传播来进行。
当信号传播到电路中时,它会通过电容和电感,而电容和电感会对信号进行变化和调整,从而产生一个电压波动。
需要注意的是,计算单管自激振荡电路的电压是一个复杂的过程,它涉及到很多的参数和理论。
因此,我们需要有一定的电子电路知识和计算能力才能有效地进行计算。
综上所述,计算单管自激振荡电路的电压是一个复杂而有趣的过程。
通过选取适当的电容和电感元件,并利用电容和电感的电荷-电压关系,我们可以计算出发射极和基极之间的电压波动情况。
这个过程需要一定的电子电路知识和计算能力,但是它可以帮助我们更好地了解电路的工作原理和性能。
自激振荡的判别

• (2)相位条件 采用瞬时极性法,
设 V 基极电位为“正”,根据 共射电路的倒相作用,可知集
电极电位为“负”, 于是 L
同名端为“正”,根据同名端
的定义得知,Lf 同名端也为
“正”,则反馈电压极性为 “负”。显然,电路不能自激 图(b):因隔直电容 Cb 避免了 Rb2 被振反荡馈。线圈 Lf 短路,同时反馈电 压极性为“正”,电路满足振幅平衡和相位平衡条件,所以电路能产 生自激振荡。
举例练习:判断下面电路是否满足相位平衡条件
VB1 (+)VC1(-)LC1(-)LC3(+) LC2(-)VB1(-),所以是负反馈,因此不能满
足相位平衡条件
四.例题讲解练习
例:判断电路图(a)能否产生自激振荡。若改为图(b)又怎样?
• 解:图 (a) :(1)振幅条件 • 因 V 基极偏置电阻 Rb2 被反
自激振荡的判别
主讲:向娟
教学目的
• 1.牢记自激振荡的条件 • 2.掌握自激振荡的判别方法
教学重点以及难点
• 应用自激振荡的条件判断能否自激振荡
一.什么是自激振荡?
• 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。
二。自激振荡的条件:
1、相位平衡条件:放大器的反馈信号必须 与输入信号同相位,即两者的相位差为180°的偶 数倍,即φ=2nп。
判断下图是否满足幅度平衡条件
▪ 在图2所示电路中, 考虑直流通路,电感 线圈视为导线。线圈 将集电极、基极短路, 所以这电路中三极管 不能正常工作,从而 不满足振幅条件,电 路也不能产生自激振
负反馈电路自激振荡条件

负反馈电路自激振荡条件引言:负反馈电路是一种常见的电子电路,其作用是减小电路的非线性失真、提高稳定性和增加增益带宽积。
然而,当负反馈电路中存在某些特定条件时,会引发自激振荡现象。
本文将探讨负反馈电路自激振荡的条件。
一、负反馈电路的基本原理负反馈电路是通过将电路输出端的一部分信号反馈到输入端,从而减小电路的非线性失真。
在负反馈电路中,输出信号与输入信号之间存在一个负反馈环路,通过该环路,输出信号的一部分被反馈到输入端,与输入信号相减,形成负反馈。
二、负反馈电路的稳定性负反馈电路的稳定性是指在输入信号发生变化或环境条件改变时,输出信号能够保持稳定。
负反馈电路通过降低电路的增益,增加电路的稳定性。
然而,在某些特定条件下,负反馈电路会出现自激振荡现象。
三、负反馈电路自激振荡的条件当负反馈电路的相位移量等于360度时,就有可能发生自激振荡现象。
具体来说,以下是负反馈电路自激振荡的条件:1. 相位移量为360度:负反馈电路的输出信号必须经过放大和反相处理,使其相位与输入信号相差180度。
同时,负反馈电路的反馈通路也必须具有相位移量。
当输出信号经过反馈回到输入端后,如果相位移量等于360度,就会引发自激振荡。
2. 放大倍数大于1:负反馈电路中,放大倍数必须大于1,才能产生反馈效果。
如果放大倍数小于1,则无法实现负反馈,自然也不会发生自激振荡。
3. 反馈通路增益大于1:负反馈电路中,反馈通路的增益必须大于1,才能产生足够的反馈信号。
如果反馈通路的增益小于1,则无法实现负反馈,自激振荡也不会发生。
四、负反馈电路自激振荡的影响负反馈电路自激振荡现象会导致电路的不稳定,产生频率可变的振荡信号。
这种振荡信号会干扰其他电路的正常工作,影响整个系统的性能。
因此,我们需要避免负反馈电路的自激振荡。
五、避免负反馈电路自激振荡的方法为了避免负反馈电路的自激振荡现象,我们可以采取以下方法:1. 选择合适的放大器:选择具有稳定性好、频率响应宽、相位移量小的放大器,可以有效降低自激振荡的概率。
自激振荡的建立和振幅的稳定

自激振荡的建立和振幅的稳定
上面的分析中,是先假定有一个输入信号经放大后,再由反馈网络送回到输入端而形成稳定振荡的。
事实上自激振荡的起振是不需要外加信号激励的。
那幺自激振荡是如何建立的呢?原来,电源接通或元件的起伏噪声引起的电扰动相当于一个起始激励信号,它含有丰富的谐波,经选频放大后,选出某一特定频率的正弦波,反馈到输入端,再通过放大--正反馈--再放大的循环过程,只要这个过程中振荡就能逐渐增强起来。
因此,仅有平衡条件是不够的,为了使振荡能由弱变强逐渐地建立起来,开始时,应有:
这就是电路的起振条件。
当然,如果振荡建立起来之后,一直保持的话,振荡就会无限制地增强。
那幺振荡幅度又是如何稳定的呢?看来,还需要一个稳幅环节,而晶体管恰好可以起到这个作用。
晶体管是非线性器件,由于振荡的增强使它工作在非线性区时,放大器的增益就会下降,最终达到从而得到幅度稳定的正弦波振荡。
力学中自激振荡的公式

力学中自激振荡的公式Self-excited oscillation, also known as self-sustained oscillation, is a phenomenon in mechanics where a system oscillates without the need for an external force to drive the motion. 这种现象通常出现在机械、电气或流体系统中,其中能量的回馈机制导致系统对于微小的扰动产生持续的振荡。
Self-excited oscillations are fascinating and complex, often requiring a deep understanding of the system's dynamics and feedback mechanisms to analyze and control. 例如,在机械系统中,自激振荡可能导致零件的磨损或甚至系统的崩溃,因此深入了解这一现象对于系统的稳定性和性能至关重要。
了解自激振荡的机制有助于我们改进设计和控制方法,从而避免潜在的危险和不稳定性。
One of the most well-known examples of self-excited oscillation is the Tacoma Narrows Bridge collapse in 1940, where the bridge began to oscillate violently and eventually collapsed due to aeroelastic flutter. 在这种情况下,风的作用引起了桥梁的自激振荡,最终导致了桥梁的毁坏。
这种现象引起了人们对结构动力学和流体力学相互作用的深入探讨,以避免类似事件的再次发生。
自激振荡的研究还广泛应用于振荡器、电路和混沌系统等领域,为我们理解和控制复杂系统的动力学性质提供了重要参考。
自激振荡分析与解决

如果放大器工作在通频带以外,由于相移增大,就有可能使负反馈变成正反馈, 以至产生自激振荡。
1 自激振荡的条件[1]自激振荡的条件为AF=-1,即|AF|= 1和arg(AF)=φA+φF=±(2n+1)π(n=0,1,2,…)上述公式是在负反馈的基础上推导出来的,相应条件是在-180°的基础上(中频时U0与Ui反相)所产生的附加相移Δφ。
2 检查电路是否稳定工作的方法(1) 方法一:根据AF的幅频和相频波特图来判断。
设LAF=20lg|AF|(dB)1) 当Δφ=-180°时(满足相位条件):若LAF<0,则电路稳定;若LAF≥0 (满足幅度条件),则自激。
2) 当|AF|=1,即LAF=0dB时(满足幅度条件):若|Δφ|<180,移相不足,不能自激;若|Δφ|≥180°,满足相位条件,能自激。
3)LAF=0时的频率为f0,Δφ=180°时的频率为fc,当f0 用上述三个判据中任何一个判断均可,需要注意的是,当反馈网络为纯电阻时,反馈系数F为实数,AF的波特图与A的波特图成为相似形。
为简便起见,通常只画出A的波特图进行研究。
因为F为已知(或可求),20lg(1/F)是一条水平线,它与A的幅频波特图相交于一点,这交点满足|A|=1/F,即|AF|=1(对应于20lg|AF|=0),根据交点处的相位小于-180°就能判断稳定与否。
(2)方法二:只根据幅频特性,无需相频特性的判别法。
因为20lg|AF|=0时,Δφ=-180°产生自激。
幅度条件改写成:20lg|A|+20lg|F| =0即:20lg|A|-20lg1/|F|=0,20lg|A|= 20lg1/|AF|≈20lg|Af|。
因此,自激条件又可描述为,当Δφ=-180°时,如果开环增益近似等于闭环增益将自激。
而开环增益的-20dB/dec段,对应于Δφ=-45°~- 135,-40dB/dec段对应于Δφ=-135°~- 225°。
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自激式震荡计算公式
自激式震荡是一种在系统中产生周期性振荡的现象,它在许多领域都有重要的应用,比如电子电路中的震荡器、机械系统中的振动器等。
在工程和科学领域中,我们经常需要计算自激式震荡的频率和振幅,以便设计和优化系统。
本文将介绍自激式震荡的基本原理和计算公式,并讨论一些常见的应用。
自激式震荡的基本原理。
自激式震荡是指系统在没有外部激励的情况下产生周期性振荡的现象。
这种振荡通常是由系统内部的正反馈机制引起的,即系统的输出会被引入到输入端,从而增强原始信号,导致振荡。
在电路中,这种正反馈通常是通过放大器和反馈网络实现的;在机械系统中,可以通过弹簧和阻尼器的组合来实现。
自激式震荡的计算公式。
自激式震荡的频率和振幅可以通过一些基本的计算公式来估算。
在电路中,常见的自激式震荡器包括LC震荡器和RC震荡器,它们的频率和振幅可以分别通过以下公式来计算:
LC震荡器的频率计算公式为:
f = 1 / (2 π√(L C))。
其中,f为频率,L为电感,C为电容,π为圆周率。
RC震荡器的频率计算公式为:
f = 1 / (2 π R C)。
其中,f为频率,R为电阻,C为电容,π为圆周率。
这些公式可以帮助工程师和科学家在设计和优化自激式震荡器时,快速估算系统的频率,从而选择合适的元件和参数。
自激式震荡的应用。
自激式震荡在许多领域都有重要的应用。
在电子电路中,震荡器是用来产生特
定频率的信号,比如无线电发射机中的射频震荡器、音频设备中的音频震荡器等。
在通信系统中,震荡器可以用来产生调制信号,从而实现信息传输。
在机械系统中,振动器可以用来产生特定频率的振动,比如在振动筛中用来筛选颗粒物料。
此外,自激式震荡还在控制系统中有重要的应用。
在控制系统中,震荡器可以
用来产生控制信号,从而实现对系统的稳定控制。
在传感器系统中,震荡器可以用来产生激励信号,从而实现对被测物理量的测量。
总结。
自激式震荡是一种在系统中产生周期性振荡的重要现象,它在电子电路、机械
系统和控制系统中都有广泛的应用。
通过一些基本的计算公式,我们可以快速估算自激式震荡的频率和振幅,从而设计和优化系统。
在今后的工程和科学研究中,我们可以利用这些公式来更好地理解和应用自激式震荡。