自激振荡

如何避免和消除自激振荡?(下)

自激振荡像得病一样,重在防御。可从以下方面入手。

1)设计 PCB 时,尽量减小杂散电容,特别是CIN-。下图进行说明:

“”

同一层的两个相邻节点间。比如某根信号线,和周边的覆铜 GND 之间,以及和周边的焊点之间有杂散电容C1;

不同层上下之间。比如元件层的线,和焊接层的大面积 GND 之间,如图中 C2;

一般的,杂散电容可以达到 pF 数量级。这是不可忽视的。这些杂散电容和电路中的电阻,很容易形成低通网络,有可能引起电路稳定性下降。

电路举例,如下图:

“”

设计一个同相比例器,做成实际电路板后,就出现了三个杂散电容:CIN+、CIN-、COUT

自激振荡原因分析(上)

你是否遇到过这样的情况:在KTV唱歌时,当麦克风位置不合适或者音量过大时,喇叭中会出现一种非常难听的啸叫,捂住麦克风、赶紧降低功放音量、或者将麦克风转个方向,都是我们常用的解决方法。这个难听的啸叫,其实就是放大器的自激振荡。

理论上说,自激振荡是指当放大器加电后,还没有加载输入信号,输出端就出现了高频的类似于正弦波一样的波形。

实际中,还有另外一种情况,也属于自激振荡。当输入某些信号时,输出是正常的,一旦改变输入信号幅度或者频率到某些特定值,输出波形在原基础上会叠加更高频率的振荡信号。

自激振荡的条件有以下两点:

1.假设运放的附加相移为 φ A ,反馈网络的附加相移为 φ F ,当φ A +φ F =-180°,原本的负反馈,就会演变成正反馈。如下示意图:

“”

2.整个环路增益必须大于1,才能使得很微小的信号一旦在环路中产生,就会越来越大。