误差放大器的自激振荡及解决方法(内容清晰)
自激产生的原因及消除方法
⾃激产⽣的原因及消除⽅法 由于⾃激对电路的危害，因此。
在设计和⽣产时要破坏形成⾃激的条件，减⼩或消除其对电路的危害。
下⾯介绍⾃激产⽣的原因及消除⽅法。
⼀、电源内阻引起的⾃激及消除 这种⾃激通常发⽣在两级低频放⼤电路中（见上图）。
电源的内阻总是存在的，当T1、T2中的信号电流流过电源内阻r时，都会在r上产⽣电压降，通常，T2中的电流⽐Tl中的⼤。
所以内阻上的压降也随T2信号电流的⼤⼩⽽发⽣变化。
内阻上电压的变化必然影响电源电压。
使得电源电压随着输⼊信号的⼤⼩⽽发⽣波动，波动的电源电压会加到T1的基极。
在单级放⼤电路中，输⼊电压与输出电压相位相反，⽽在两级放⼤电路中，由于两次反相，输出电压就与输⼊电压相位相同。
此时出现的正是信号的正反馈。
当此反馈量达到⼀定幅度时，也就是说，电源内阻⾜够⼤时。
电路就会发⽣由于电源内阻的耦合⽽产⽣的⾃激。
如果电源的内阻为零。
这种⾃激就不可能发⽣。
事实上。
任何电源内阻都不为零。
所以正反馈也不可能消除。
因此，只有提⾼电源电压的稳定度。
减⼩由电源内阻⽽形成正反馈信号的幅度，使它形不成⾃激。
通常的⽅法是（如上图中虚线所⽰）加⼊由R、C1～C3组成的去耦电路。
由于Cl与内组r构成的阻容滤波电路，已使电源供电电压的波动⼤为减⼩。
再加上R、C2作第⼆次滤波，则T1的⼯作电压波动更⼩。
C3的作⽤是有效滤除⾼频⼲扰。
防⽌⾼频⾃激。
⼆、地线内阻引起的⾃激及消除 地线也是有内阻存在的。
各级电流流经地线时会通过地线内阻造成不利耦合。
在数字电路和⾼频电路中。
由于任何导线都有电感，其阻抗远⼤于直流电阻。
其阻抗产⽣的影响也较⼤。
下图是由于公共地线的内阻引起⾃激的⽰意图。
电路的公共点都经过输⼊端的A点接地。
各级的信号电流也都由后级经A点⼊“地”。
再经电源构成回路。
图中AB、BC、CD各段导线总是有内阻的，BD各段因位于后级。
影响较⼩。
⽽AB段的电阻就不能忽略了。
当T2中放⼤后的信号电流通过AB端导线时的电压降的极性与Tl基极上输⼊信号是相同的。
自激振荡电路原理
自激振荡电路原理自激振荡电路是一种特殊的电路结构，它能够产生自我激励的振荡信号。
在许多电子设备中，自激振荡电路都有着重要的应用，例如无线通信设备、射频发射器和接收器等。
本文将介绍自激振荡电路的原理及其工作方式。
自激振荡电路由一个放大器和一个反馈网络组成。
放大器可以是晶体管、集成电路或者其他放大器元件，而反馈网络则是将放大器的输出信号反馈到输入端，从而产生自激振荡的关键部分。
在自激振荡电路中，反馈网络起着至关重要的作用。
它能够将一部分输出信号反馈到输入端，形成一个闭环系统。
当反馈网络的增益大于1时，系统将产生自激振荡。
这是因为一部分输出信号被反馈到输入端，又被放大器放大后再次输入到反馈网络，如此循环往复，最终形成稳定的振荡信号。
自激振荡电路的原理可以用数学模型进行描述。
在数学模型中，放大器和反馈网络的传输函数被表示为一个开环增益和一个反馈系数的乘积。
通过对这个数学模型进行分析，可以得到自激振荡电路的稳定条件和振荡频率。
在实际应用中，自激振荡电路的设计需要考虑许多因素。
首先，放大器和反馈网络的参数需要精确匹配，以确保系统能够产生稳定的振荡信号。
其次，反馈网络的相位和增益也需要进行精确的设计和调整。
最后，电路中的元件参数和工作条件都会对振荡信号产生影响，因此需要进行综合考虑和分析。
除了在电子设备中的应用，自激振荡电路还有着许多其他领域的应用。
例如，在音频设备中，自激振荡电路可以用于产生音频信号，实现音频放大和调制。
在医疗设备中，自激振荡电路也可以用于生物信号的检测和处理。
总的来说，自激振荡电路是一种重要的电路结构，它能够产生稳定的振荡信号，并在许多领域有着重要的应用。
通过对自激振荡电路的原理和工作方式进行深入理解，可以为电子设备的设计和应用提供重要的参考和指导。
LDO工作原理以及消除LDO自激
LDO工作原理以及消除LDO自激LDO（Low DropOut）正式称为低压差线性稳压器，在电源管理领域中起到对输入电压进行稳压输出的作用。
工作原理如下：1.参考电压电路：LDO的工作原理的核心是参考电压电路，参考电压电路通过精密电压参考源提供一个稳定的参考电压作为基准，以便控制LDO输出电压的稳定性。
2.误差放大器：LDO内部还有一个误差放大器，它将实际输出电压与参考电压进行比较，并将差值放大。
这个差值就是系统反馈控制的误差信号。
3.稳压控制电路：稳压控制电路根据误差信号，控制功率晶体管的工作状态，将其作为一个可变电阻来控制输出电压的稳定性。
当输出电压下降时，稳压控制电路会将功率晶体管的导通时间增加，以提高输出电压；当输出电压升高时，稳压控制电路会减少功率晶体管的导通时间，以降低输出电压。
4.LDO输出电容：LDO通常还有一个输出电容，用于平滑输出电压的波动，提高输出电压的稳定性。
如何消除LDO自激？LDO自激是指LDO输出端的电压波动在其中一频段内开始出现自激振荡，导致LDO无法正常工作。
为了避免LDO自激，可以采取以下方法：1.选择合适的输出电容：LDO自激往往是由于输出电容选择不当引起的。
输出电容过大或过小都会导致自激。
因此，在设计中需要选择适当的输出电容，以确保LDO的稳定性。
2.选择合适的补偿电容：补偿电容是用于对LDO进行补偿的元件，可以提高系统的稳定性。
正确选择补偿电容可以有效地抑制LDO的自激现象。
3.增加频谱阻尼：通过增加频谱阻尼，可以降低输出导通时的电位噪声，从而减小自激的可能性。
在设计中可以采用锁相环和滤波器等方法来增加频谱阻尼。
4.优化布线：在设计过程中，合理布线可以减少LDO自激的可能性。
避免干扰源与LDO输入、输出端的过近距离，减小干扰对LDO的影响。
5.排除干扰源：LDO自激往往由于周围环境中的干扰源引起。
通过对干扰源进行有效的屏蔽和隔离，可以降低LDO自激的发生概率。
放大器自激原理
放大器自激原理放大器是电子设备中常见的一种电路，用于将输入信号放大到所需的幅度。
而放大器的自激原理是指放大器本身产生的反馈信号可以使得输入信号得到放大的效果。
放大器的自激原理是通过反馈回路来实现的。
在放大器电路中，将部分输出信号经过电路连接到输入端，形成一个反馈回路。
这个反馈信号经过放大器之后又重新输入到放大器中，与输入信号相加后再次被放大，从而使得整个信号得到放大。
这种反馈回路可以使得放大器的增益增加，从而实现放大器自激的效果。
放大器的自激原理有两种常见的方式：正反馈和负反馈。
正反馈是指将放大器的输出信号与输入信号相加后再输入到放大器中，使得输出信号得到放大。
负反馈是指将放大器的输出信号与输入信号相减后再输入到放大器中，使得输出信号得到放大。
正反馈的自激原理在某些特定的应用中被广泛使用。
例如，在振荡器电路中，正反馈可以使得电路产生连续的振荡信号。
在某些放大器电路中，正反馈可以使得放大器的增益增加，从而提高信号的放大效果。
但是，正反馈也容易引起电路的不稳定性和产生噪声，因此在设计电路时需要注意合理控制正反馈的程度。
负反馈的自激原理是放大器电路中应用最为广泛的一种方式。
负反馈可以使得放大器的增益稳定在一个可控范围内，并且减小电路的非线性失真和噪声。
负反馈的自激原理通过将放大器的输出信号与输入信号相减后再输入到放大器中，使得输出信号得到放大。
通过合理选择反馈回路的增益和相位，可以实现对放大器的稳定控制和性能优化。
放大器的自激原理在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在音频放大器中，通过负反馈的自激原理可以实现对音频信号的放大和音质的优化。
在射频放大器中，通过正反馈的自激原理可以实现对射频信号的放大和振荡。
在功率放大器中，通过负反馈的自激原理可以实现对功率信号的放大和线性度的提高。
放大器的自激原理是一种通过反馈回路来实现信号放大的原理。
通过合理设计反馈回路的增益和相位，可以实现对放大器的控制和优化。
放大器的自激原理在电子设备中有着广泛的应用，是实现信号放大的重要方法之一。
自激振荡电路原理
自激振荡电路原理自激振荡电路是一种特殊的电路结构，它能够产生自发的振荡信号。
在很多电子设备中，自激振荡电路都扮演着非常重要的角色，例如在无线电发射机、收音机、电视机、计算机等设备中都广泛应用了自激振荡电路。
本文将对自激振荡电路的原理进行详细的介绍，以便读者能够更好地理解和应用这一电路结构。
首先，我们需要了解自激振荡电路的基本原理。
自激振荡电路是一种反馈电路，它通过正反馈来实现自发振荡。
在自激振荡电路中，一部分输出信号会被反馈到输入端，形成一个闭环。
当反馈信号的相位和幅度满足一定的条件时，电路就会产生振荡。
这种振荡是自发的，不需要外部的信号源来激励，因此被称为自激振荡。
自激振荡电路的原理可以通过简单的电路模型来进行解释。
一个典型的自激振荡电路包括一个放大器和一个反馈网络。
放大器负责放大输入信号，并将信号输出到反馈网络。
反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成一个闭环。
当反馈网络的相位和幅度满足一定条件时，放大器就会产生自发振荡。
在实际应用中，自激振荡电路的原理可以通过一些经典的电路结构来实现，例如LC振荡电路、RC振荡电路、晶体管振荡电路等。
这些电路结构都是基于自激振荡的原理，通过合理的设计和参数选择，可以实现稳定的振荡输出。
自激振荡电路在电子设备中有着广泛的应用。
在无线电发射机中，自激振荡电路可以产生高频信号，用于无线通信；在收音机和电视机中，自激振荡电路可以产生音频和视频信号，用于接收广播和电视节目；在计算机中，自激振荡电路可以产生时钟信号，用于同步各个部件的工作。
可以说，自激振荡电路是现代电子设备中不可或缺的一部分。
总之，自激振荡电路是一种重要的电路结构，它通过正反馈实现自发振荡。
了解自激振荡电路的原理对于理解和应用电子设备非常重要。
希望本文能够帮助读者更好地理解自激振荡电路的原理和应用。
自激振荡
如果通过分析，知道电路满足振幅条件，那么第二 步我们再来看相位平衡条件，它是指放大器的反馈 信号与输入信号必须同相位。换句话说，就是电路 中的反馈回路必须是正反馈。关于正负反馈的判别 我们可以用"瞬时极性法"来进行。这里我们也通过 一个电路来说明。 在图4中，先假设输入信号电压对地瞬时极性为正， 然后根据该瞬间晶体管的集电极、基极、发射极相 对应的信号极性可看出，反馈到基极的信号极性为 负，它起着削弱输入信号的作用，可知是负反馈， 则不满足相位条件，所以电路不能产生自激振荡。 由上可知，一个能够产生自激振荡的电路，必然是 既有正反馈又能正常放大的电路。也就是说，这个 电路必须同时满足振幅条件和相位条件才能产生自 激振荡，两个条件缺一不可。
小
结：
固定偏置适用于：环境温度变化不大，要求 不高的场合。 分压式偏置求解静态步骤： 1：利用分压公式求出VBQ 2：求出VEQ 3：求出IEQ、ICQ 4：求出VCEQ、IBQ
习题三 ：3-23
2 1
图 6.2.1
图 6.2.1
当开关S突然从“1”端转 向“2”端时，vf由Cb耦 合送到三极管的基极， 反馈电压便代替了原来 外加信号源vs，使放大 器能够继续向负载RL输 出交流电压。 这种没有外部输入 信号，由于电路内部正 反馈作用而自动维持输 出交流信号的现象，称 为自激
综上所述：产生自激振荡的条件可归纳为以下两个： 1、相位平衡条件（相位条件） ：放大器的反馈信号 与输入信号必须同相位，即相位差是1800（或π）的 偶数倍。 即 φ=2nπ φ为vf与vi的相位差，n是整数（n=1,2,3,……)。此即 为振荡器相位平衡条件。vo与vf的关系如图6.2.2 vi 1 S 2 vf 反馈电路 F 放大器 A vo
自激振荡电路原理详解
自激振荡电路原理详解自激振荡电路是一种常见的电路结构，在许多电子设备中发挥着重要作用。
它主要通过反馈机制来实现信号的自我增强和振荡，从而产生电磁波信号。
以下是有关自激振荡电路的详细解释和运作原理。
一、自激振荡电路基本原理自激振荡电路是通过电荷和电感之间的相互作用来产生电磁波。
当电荷从电容器中流出时，会在电感器周围产生一个磁场。
随着电荷流出电感器，磁场中的能量会逐渐减少。
但是，由于电荷的惯性，电场继续将电荷推动并流回电容器，因此电磁波能够在电路中不断地跳动。
二、自激振荡电路的构造自激振荡电路通常由电容、电阻和电感三种元器件组成。
当电容和电感相互连接时，如果电阻值太小，则电荷将流入电感并产生磁场，并使电容器中的电压特性变化。
这种变化将继续导致电感器周围的磁场的变化，从而形成电磁波信号的周期性振荡输出。
三、自激振荡电路的应用自激振荡电路的主要应用在无线电发射器和接收机中。
它可以产生高频率的电磁波，并将电信号转换成电磁波并传输。
在无线电接收机中，自激振荡电路被用于放大和检测接收到的电磁波信号。
四、自激振荡电路的优缺点自激振荡电路的主要优点是其简单、廉价和易于维护。
它不需要外部电源，只需要正确调整电路参数即可实现稳定的振荡输出。
然而，它的缺点是信号的质量和频率是由电路中的元器件参数和环境噪声所限定的。
此外，自激振荡电路需要考虑如何避免产生电磁干扰和引入杂音信号的问题。
五、自激振荡电路的优化为了优化自激振荡电路的性能，可以采取许多措施。
例如，采用高质量的元器件，通过加强反馈环路和调节偏置电路来保持稳定的输出。
此外，使用调节电路或者降噪电路可以减少电路中的干扰和信噪比。
六、自激振荡电路的安全性在使用自激振荡电路时需要注意防止电路出现短路和过载。
这些现象可能会引起电路破坏或者人身伤害，因此必须遵循安全标准和使用正确的电路组件。
总之，通过适当的设计和调整，自激振荡电路可以实现高品质、低成本、稳定和安全的振荡输出。
自激振荡
至关重要的作用。
１ 和自 ． ３ 激振荡有关的几个器件因素 自 激振荡和晶体管的频率 （ 工作频率或特征频率或最高振荡 频率） 有关， 一般来说， 频
率越高， 越容易产生自 激振荡： 反之， 频率越低， 越不容易产生自 激振荡。 最明显的例子为：
＝
最后还要注意， 在能够消除自 激振荡， 达到目 前提下，电 的的 路还要尽量简单，不要搞
得过于复杂。
４ 结束语 ．
如何判断并消除晶 体管功率老化时的自 激振荡，是一项非常有实际惫义的 研究课题。本 文 对这一课题进行了 较为详细的研究，希望能给从事这方面工作 ｚ 电子技术基础，康华光 ． ３ 半导体线路，复旦大学物理系． ．
为了防止自 激振荡，应在实际线路结构工艺方面予以注意： 合理安排元件， 尽量减少各
种元件之间的寄生祸合； 集电极直流电源应有良 好的去 祸滤波装置： 连接线应尽量的 短； 粗、 良 好的接地； 必要时还可采取良 好的输入输出屏蔽； 等等。 另外需要注意的是， 不同的 器件， 有各自 的特点，需针对不同的自 激振荡情况，采取相应的预防与排除措施。 为了消除和防Ｉ Ｆ 低频自 激振荡， 应尽可能减小 和输出电 输入 路中的扼流圈电 感量， 低 降
４ 自激振荡的消除 ．
从理论上讲很简单， 只要破坏了 产生振荡的振幅条 件或相位条件， 那么振荡也就得以 消 除。 但实际上却很复杂，很微妙。 应当理论指导与实际调试相结合， 在实践中体会总结。 为了防止自 激振荡， 整个老化台， 对于 应从以下三个 方面考虑入手：一是首先保证单个 晶 体管不自 激：二是做到各个晶体管之间有较好的隔离，以 保证交流信号不会在各个晶 体管 之间串 扰；三是做到有效滤除外来干扰信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甲类研制#
1
误差放大器的自激振荡及解决方法
摘要： 开关电源控制IC 内部的误差放大器是一种运算放大器，尽管大多数都进行了相位补偿，但由
于外部元件等因素影响也会产生自激振荡。以UC3875 为例，分析了其内部误差放大器的自激振荡，并用
外部补偿网络对其进行补偿，使用一个零点对外部电路产生的极点进行抵消，从而抑制其自激振荡。通过
实验验证，此补偿方法可以有效抑制误差放大器的自激振荡。
目前随着开关电源的广泛应用， 控制IC 作为开关电源的心脏在其中扮演着重要角色。开关电源的控
制IC 一般都会包含一个误差放大器，用来将输出电压的偏移等进行放大以控制主开关电路的动作，实现
稳压输出。这个误差放大器本身是一个运算放大器，在实际使用中会加入负反馈，而由于外部元件及PCB
等因素的影响，误差放大器有时会产生自激振荡，使开关电源不能正常工作。笔者分析了误差放大器加入
负反馈时产生自激振荡的原理，并以UC3875 控制IC 为例设计了外部补偿电路，并进行了实验验证。
1 误差放大器产生自激振荡的原理
1.1 自激振荡产生的原因
加入负反馈后误差放大器的闭环增益G 的表达式为：
其中A 为开环增益，F 为反馈系数，AF 为环路增益。
由上式可知：当1+FA 趋近于0 时， |G| =∞。这说明即使无信号输入也会有波形输出，于是就产生
了自激振荡。
放大器的增益和相位偏移会随频率而变化。当频率变高或变低时，输出信号和反馈信号会产生附加相
移。如果附加相移达到±180°，则此时反馈信号与输入信号同相，负反馈就变成正反馈。反馈信号加强，当
反馈信号大于净输入信号时，即使去掉输入信号也有信号输出，于是就产生了自激振荡。
即：
甲类研制#
2
一个实际的运算放大器， 内部存在着许多天然极点，他们造成的附加相移会使输出的相位偏移超过-
180°， 当使用负反馈时会使放大器产生自激振荡。因此运算放大器大多都有补偿端口或为了使用方便直接
在内部进行了补偿，这些经过内部补偿的运算放大器一般会补偿到在增益0 dB 以上只有一个极点，单独
使用时即使将其用作单位增益放大器也不会自激振荡。
1.2 负反馈放大电路稳定性的判定
判断自激振荡的方法首先是看其是否满足相位条件，只有满足相位条件才有可能产生自激振荡。即如
果当附加相移φ=±180°时，环路增益|FA |≥1，那么电路就会产生自激振荡。
相反，如果当φ=±180°时，环路增益|FA| ＜1，那么电路就不会产生自激振荡。
2 UC3875 误差放大电路
2.1 UC3875 误差放大电路结构
UC3875 是TI 公司生产的一款移相全桥软开关控制器，广泛应用于ZVS 和ZCS 拓扑结构的大功率
开关电源当中。它内部包含一个误差放大器，该误差放大器输出端的输出电压与斜坡发生器的输出电压进
行比较从而产生移相信号。它的AB 和CD 两组输出可以分别设定死区时间，非常适合应用于全桥谐振开
关电源。本文中所用UC3875 的误差放大器部分电路接法如图1 所示。
误差放大器的正相输入端接参考电压，输出端通过一个150 kΩ 电阻反馈到反向输入端，反相输入端
通过一个470 kΩ电阻与输出电压采样电路相连。
当对开关电源进行调试时测量其输出，发现输出非常不稳定。而后用示波器对UC3875 的控制输出端
OUTA 与OUTC 进行观察，如图2，发现输出的移相信号产生了大幅度抖动，致使开关电源输出变得不
稳定。随后在对误差放大器的输出进行观察时发现误差放大器产生了振荡，在输出端产生了一个不太稳定
甲类研制#
3
的正弦信号（图3）。由于误差放大器的输出与斜坡发生器的输出电压比较之后产生移相控制信号，因此
UC3875 的输出控制信号会产生大幅抖动。
2.2 UC3875 误差放大器振荡现象的分析
甲类研制#
4
根据UC3875 的数据表可知其典型带宽与开环增益分别为11 MHz、90 dB。大多数控制IC 的误差
放大器已经过内部相位补偿，且补偿到即使闭环增益为0 dB（此时反馈量最大）时也不会发生振荡。但是
在实际使用中，由于外部元件等因素的影响， 有可能产生新的极点， 使电路附加相移超过-180°，从而发
生振荡。
根据之前观察到的误差放大器输出端自激振荡波形可知其振荡频率大概在50 kHz 附近， 则此频率时
附加相位φ≥-180°，且其开环增益要大于0 dB。根据这些条件可估算出外部电路产生的极点频率应该在5
kHz 附近，将其加入到误差放大器的增益与相位的频率特性简图中得到图4。其中P1 为内部补偿时设置
的极点，P2 为外部电路产生的极点（图中用实线表示增益，虚线表示相位，图6 同）。
2.3 外部补偿网络的设计
由于零点能产生超前相移， 可抵消极点产生的滞后相移。因此如果在电路中加入补偿网络，设置一个
零点将能够抵消外部电路产生的极点，从而抑制放大器的自激振荡。由于误差放大器没有设置补偿端口，
因此补偿网络需要设置在外部。如图5 所示，在反馈电阻Rf两端并联一个电容Cf，由此可产生一个零点。
通过恰当设置此零点的频率就可抵消新极点产生的附加相移，使总的相移不超过-180°。因为所估算的外部
极点频率为5 kHz，所以零点频率就要设置在5 kHz 附近。