自激振蕩產(chǎn)生的原因_除自激振蕩的方法

自激振蕩

自激振蕩指電路不外加任何激勵信號時，自行產(chǎn)生恒穩(wěn)和持續(xù)的振蕩。如果在運算放大器的輸入端不加任何激勵信號，輸出端仍然輸出一定幅值和頻率的輸出信號，這就是自激振蕩。

自激振蕩利或弊

自激振蕩在電路中既有利，也有弊。

自激振蕩的應(yīng)用：波形發(fā)生器中利用的就是自激振蕩原理組成一個正弦波振蕩電路來產(chǎn)生一個正弦波。

自激振蕩的弊處：在應(yīng)用中，我們常常引用深度負反饋來改善電路的多方面性能。但是，對于某些放大電路，會因為引入負反饋不當(dāng)而引起自激振蕩，不能正常工作。

自激振蕩的條件

由于電路從起振到動態(tài)平衡有一個正反饋的過程，即輸出量幅值在每一次反饋后都比原來增大，直至穩(wěn)幅，所以起振條件是 |AF| 》 1。所以只有同時滿足起振條件和相角條件才會產(chǎn)生自激振蕩。

自激振蕩產(chǎn)生的原因

基本的放大電路都是由多級放大電路組成，以實現(xiàn)很高的開環(huán)放大倍數(shù)和其他參數(shù)。每級放大器都存在分布電容、輸入阻抗、輸出阻抗，所以每級放大器都構(gòu)成了一個一階RC網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)信號通過每級放大器時，都會產(chǎn)生一定的附加相移。每級放大器的最大附加相移是-90°，很容易滿足自激振蕩的產(chǎn)生條件。一些電路自激振蕩產(chǎn)生的原因還與外接因素有關(guān)，例如PCB布線、元器件的布局等，因為這都會引入電容。

如何消除自激振蕩

我們很少去消除正反饋的自激振蕩，因為正反饋的自激振蕩一般是用來做正弦波發(fā)生電路。消除負反饋放大電路自激振蕩的根本方法就是破壞產(chǎn)生自激振蕩的條件，若通過一定的手段在附加相移為±180°時|AF|《1，則不會自激振蕩；如果通過一定的手段使電路不存在±180°的附加相移，電路也不會自激振蕩。采用相位補償?shù)姆椒梢詫崿F(xiàn)上述想法。

消除自激振蕩的方法

1、電容滯后補償

2、RC滯后補償

常見自激振蕩及其處理方法

1、OPA847芯片在放大倍數(shù)低于12時很容易自激振蕩，這和它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以參考它的數(shù)據(jù)手冊。所以，在應(yīng)用OPA847時，要合理將放大倍數(shù)放到合適的位置。

2、用示波器測量時，由于探頭是容性的，運放驅(qū)動容性負載時，后級電路的輸入電容和運放的輸出電阻會產(chǎn)生一個極點，影響了運放原來的開環(huán)特性曲線，造成自激振蕩。解決方法：在運放的輸出端串聯(lián)一個小電阻（十幾歐姆～幾十歐姆）再連接至后級電路。

談?wù)勎覀€人所遇到的自激振蕩問題。有一次在應(yīng)用功放電路時（TDA2030的電路），我參考的是數(shù)據(jù)手冊上的電路圖，但自己做出PCB板出來后，測出了自激振蕩。后來直接在后面加了補償電容就好了。過后我回頭看，發(fā)現(xiàn)我的PCB布局布線有很大的問題，沒有按照數(shù)據(jù)手冊給的建議來做，而且電源線回環(huán)太大、太多，濾波電容隔的太遠（超出了電容的去耦半徑）。