运放的自激
运放的自激有多种可能引起:
1. 补偿不足. 例如OP37等运放,在设计时,为了提高
高频响应,其补偿量较小,当反馈较深时会出现自激现象.通过
测量其开环响应的BODE图可知,随着频率的提高,运放的开环增
益会下降,如果当增益下降到0db之前,其相位滞后超过180度,
则闭环使用必然自激.
2. 电源回馈自激.从运算放大器的内部结构分析,他是一个多级
的放大电路,一般的运放都由3级以上电路组成,前级完成高增益
放大和电位的移动,第2级完成相位补偿功能,末级实现功率放大.
如果供给运放的电源的内阻较大,末级的耗电会造成电源的波动,
此波动将影响前级的电路的工作,并被前级放大,造成后级电路更
大的波动,如此恶性循环,从而产生自激.
3. 外界干扰. 确切的说,这并不算自激,但现象和自激相似.输出
产生和输入无关的信号.因为我们处于一个电磁波笼罩的环境之中,
有50Hz和100Hz的工频干扰,数百Hz的中波广播干扰,数MHz的短波
干扰,几十到几百Hz的电视广播和FM广播干扰,1GHz左右的无线通
讯干扰等.如果电路设计屏蔽不佳,干扰自然会引入电路,并被放
大.
如果电路出现自激现象,首先应该判断是哪种原因造成的.第一种
自激出现在运放闭环使用,而且增益较低的情况下,一般只有增益
小于10的情况下才能出现.其实这种自激最好解决,正确的选择运
放即可,对于一些高速运放,其厂家手册中都会注明最低的闭环增
益. 与此相反,后两种情况都是在高增益情况下发生,这一点非常
重要,可以准确的判断自激的原因.
相对而言,后两种自激较难解决,本人不谦虚的说,只有具有
一定的模拟电路设计经验,才有可能避免以上情况的发生.基本原
则是尽量增加地线的面积,在运放供电印脚附近,一定是附近增加
高频退殴电容,采用高频屏蔽等方法消除自激,减小干扰.
运放使用中不稳定的原因
2010年05月23日星期日 23:18
1．没有按集成运放使用说明中推荐的相位校正电路和参数值进行校正
说明书中推荐的补偿方法和参数是通过产品设计和大量实验得出的，对大多数应用是有效的，它考虑了温度、电源电压变化等因素引起的频响特性的变化，并保证具有一定的稳定裕度。
2．电源退耦不好
当电源退耦不好时，各放大级的信号电流内阻上的电压降将产生互耦作用，若耦合信号与某级输入信号是同相位时，电路将产生寄生振荡。为此必须重视电源退耦。退耦时除在电源端加接大电容外，还应并接瓷片小电容，因为大电容如电解电容，它本身的分布电感较大，影响退耦效果。
3．电路连接时的分布电容影响
由于电路存在分布电容，有时后级的信号会通过分布电容反馈到前级，当此反馈信号与该放大级原输入信号同相位时，也会形成寄生正反馈，从而使电路自激振荡。所以连接电路时，尽量减小分布电容是很重要的，尤其应注意使集成运放的“＋”输人端远离它的输出端。
4．集成运放负载电容过大的影响
当集成运放负载电容过大时，整个运放电路的开环频响曲线将发生变化，使电路的相位余量减小，甚至引起自激。若在运放的输出端与外接负载电容之问加接一个小电阻（如数百欧以内），使运放电路与负载电容之间相隔离，则可减轻负载电容的影响。但有时这种改进的效果是有限的。为消除自激振荡，就应减小负载电容，或在集成运放输出端外加输出功率更大的、高频响应更好的输出级电路。
5．集成运放同相输入端接地电阻太大
当同相端对地接入很大的电阻，它与运放差模输入端的电容形成一个新的极点，尽管输入端的电容不大，但同相端对地外接电阻较大，则新产生的极点可能接近于或低于交接频率，而使闭环电路自激或电路动态特性变差。解决的简便方法是在同相端对地电阻上并接电容，以形成高频旁路。
6，集成运放输出端与同相端和调零端之阃存在寄生电容
在设计印制电路板时，或做电路实验时，曲于引线布置不适当或过长、过近，会带来寄生电容而引起自激。通常在低频电路中，不易出现自激，而在宽带放大器中，应注意消除寄生电容耦合。
自激振荡的原因及消除方法
2011-04-15 15:54:09 来源:互联网
自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡.
(本文转自电子工程世界：https://www.wendangku.net/doc/b614123030.html,/gykz/2011/0415/article_5531.html)
一般运放电路会接一个反馈电阻，构成负反馈，原理很简单，想必楼主知道不多说。下面我说一下为什么还要并联一个电容，也就是构成所谓的补偿电路。
一般线性工作的放大器(即引入负反馈的放大电路)的输入寄生电容Cs会影响电路的稳定性。放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Cs，这个电容包括运放的输入电容和布线分布电容，它与反馈电阻Rf组成一个滞后网络，引起输出电压相位滞后，当输入信号的频率很高时，Cs的旁路作用使放大器的高频响应变差，其频带的上限频率约为：ωh=1／(2πRfCs)若Rf的阻值较大，放大器的上限频率就将严重下降，同时Cs、Rf引入的附加滞后相位可能引起寄生振荡，因而会引起严重的稳定性问题。对此，有两个解决方法。一个简单的解决方法是减小Rf的阻值，使ωh高出实际应用的频率范围，但这种方法将使运算放大器的电压放大倍数下降(因Av=-Rf/Rin)。为了保持放大电路的电压放大倍数较高，更通用的方法是在Rf上并接一个补偿电容Cf，使RinCf网络与RfCs网络构成相位补偿。RinCf将引起输出电压相位超前，由于不能准确知道Cs的值，所以相位超前量与滞后量不可能得到完全补偿，一般是采用可变电容Cf，用实验和调整Cf的方法使附加相移最小。若Rf=10kΩ,Cf的典型值丝边3～10pF。对于电压跟随器而言，其Cf值可以稍大一些。
希望你能看懂，呵呵。说简单一点，为了消除自激振荡加了电容C做为超前补偿。
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对于许多集成运算放大电路，若输出负载电容CL的值比100pF大很多，由于输出电容(包括寄生电容)与输出电阻将造成附加相移，这个附加相移的累加就可能产生寄生振荡，使放大器工作严重不稳定。解决这一问题的方法是在运放的输出端串联一个电阻Ro，使负载电容CL与放大电路相隔离，如图所示，在Ro的后面接反馈电阻Rf，这样可以补偿直流衰减，加反馈电容Cf会降低高频闭环电压放大倍数，Cf的选取方法是：使放大电路在单位增益频率fT时的容抗Xcf≤Rf／10，又Xf=l／(2πfTCf)，一般情况下，Ro=50～200Ω，Cf约为3～10pF。
除了上述不稳定因素之外，还存在其他一些不稳定因素，有些是来自集成芯片自身。有些是源于系统电路(例如电源的内阻抗的耦合问题)。有时使用很多方法都难以解决不稳定问题，但采用适当的补偿方法后可使问题迎刃而解。例如。当放大器不需要太宽的频带和最佳转换速率时，对集成运放采用过补偿的方法会取得很好的效果，如将补偿电容增加9倍或为实现稳定性所需要的倍数，对μA301型运放而言，其效果一般都较好。
电压反馈集成运放稳定性分析及补偿技巧
2008-06-11 13:48 747人阅读评论(2) 收藏举报1、前言
电压反馈放大器出现大约60年了，从第一天起它就成为电路设计者的难题。如你所知，反馈使运放有了多种多样的功能(versatile)和更为精确，但同时，也可能使它们变得不稳定。运算放大器电路包含一个高增益的放大器，此放大器的各种参数由外部反馈组件决定。过高的增益使得若没有这些外部反馈组件，即使时最微小的输入信号也会使放大器输出达到饱和。
稳定性（stability），用在电子电路的术语中，常常被定义为达到一种不振荡的状态。这是关于这个词一个并不准确的定义。稳定是相对来说的，这也就使人们觉得不太自然了，因为相对判断需要耗费很大的精力。我们很容易的在振荡和不振荡之间画出一条线来，所以也就能够理解为什么人们相信振荡是稳定和非稳定之间一条自然界限。
反馈电路常表现出很差的频率响应、超调以及振荡发生之间长时间的回响（ringing long before oscillation occurs），这些被电路设计者们认为是令人不愉快的影响。这篇应用笔记（appliction note）并不关注振荡，因此，相对稳定性是根据性能(performance)来定义的。根据定义，当设计者们决定何种折中是可以接受时，那么同时他们也就决定了什么是相对稳定性。衡量相对稳定性的指标是阻尼比，阻尼比在参考文献1中有详细讨论。阻尼比和相角余量有关，也即，相角余量是另一个衡量相对稳定性的指标。最稳定的电路具有最长的响应时间，最窄的带宽（lowest bandwidth），最高的精度，以及最小的超调。最不稳定的电路具有最快的响应时间，最宽的带宽，最低的精度，以及比较大的超调（some overshoot）
放大器是由有源原件构成的，如晶体管。相关的晶体管参数，像晶体管增益，受漂移和许多误差源的最初的误差影响，所以，由此构成的放大器也受漂移和最初误差的影响。漂移和误差可以通过负反馈减到最小或者消除。运算放大器（op-amp）电路使用负反馈使电路的传递函数与放大器的参数（几乎所有）独立无关，同时，电路的传递函数取决于外部的无源元件。买到的这些外部的无源元件能够几乎达到任意漂移和精确指标，仅仅是其价格和体积限制了它们的使用
一旦反馈应用到运算放大器上，运算放大器电路就有可能变得不稳定。一类属于同一个系列（family）被称为内部补偿运算放大器（internally compensated op amps）放大器，它们有内部包含有时被认为可以消除不稳定的电容。虽然内部补偿的运算放大器在特定条件下运行时不应该振荡，但是很多却存在相对稳定的问题，使它们表现出较差的相频特性，回响（ringing），以及超调。唯一的具有绝对稳定的内部补偿运算放大器仅仅存在于没有通电的工作台上！所有其他的内部补偿运放在一定的外部电路条件下会振荡。
非内部补偿或者外部补偿（externally compensated op amps）运算放大器在没有附加的外部稳定元件是不稳定的。这是在很多情况下是一个缺点，因为它们需要额外的元件。但内部补偿的缺失使得高级电路设计者可以最大限度的挖掘出运放的性能（squeeze the last drop of perfomance）。你有两个选择：IC厂商生产的内部补偿的运放；或者你自己外部补偿。除了运放厂商的内部补偿之外，还必须在IC的外部进行补偿。很吃惊？内部补偿的运放要求外部补偿来满足苛刻的应用。
补偿通过增加外部元件来改变电路的传递函数从而变为绝对稳定来实现的。这里有几种不同的运放补偿方法，如你可能怀疑，每种补偿方法都有其正反面（pros and cons）。教你怎样补偿和怎样计算补偿结果是本应用笔记的目的。在运放电路被补偿以后，必须分析以确定补偿的效果。补偿加在闭环传递函数上的修正常常确定了哪种补偿方案最好。
2、推导公式
一个一般的反馈系统框图如图1所示。这个简单的框图用来确定任何系统的稳定状态已经足够了
输出和误差方程如下：
V OUT = EA ( 1 )
E = V IN - βV OUT ( 2 )
联立（1）和（2）得到（3）
当Aβ远远大于1时，等式5简化成等式6.等式6叫做理想反馈方
（ideal feedback equation），因为它依赖假设条件 Aβ>> 1，在假设放大器具有理想性质条件下，这个方程有着广泛的用处。在假设条件 Aβ>> 1 下，系统增益由反馈因子（feedback factor）β决定。稳定的无源元件用来实现β因此，理想的闭环增益是可以预见（predictable）并且稳定的，因为β是可以预见并且稳定的
（6）
Aβ的值非常重要，以致被赋予了一个专门的名字 --环路增益（loop gain）。思考一下图2.当电压输入端被接地（电流输入端则开路），而且环路被断开，（此种情况下）计算的增益就是环路增益 Aβ。现在，牢记这（Aβ？）是具有幅值和方向的复数。当环路增益接近-1，或者用数学表达为 1∠180。，等式 5 趋向无穷。电路的输出按照一条直线以其最快的速度趋向无穷大，如果电路的能量没有限制的话，这个电路将炸毁整个世界，但是它（电路）的能量由电源限制，所以这个世界才保存完好。
图2
电子电路中的有源元件在它们的输出接近电源的最大值时，具有非线性特性，非线性降低放大增益知道环路增益不再等于 1∠180 ，现在，电路可以做两件事：一是它在电源限制下变得稳定；二是它反转方向（因为存储得电荷使输出电压保持变化）变为负得最大值。
第一种电路变得稳定得状态叫做锁定（lockup），电路将保持锁定状态直到电源被移除。第二种电路在电源限制间跳动得状态叫做振荡器（oscillatory）。记住，环路增益Aβ>> 1 唯一得决定一个电路或系统稳定得因子。计算环路增益时输入被接地或者被断开，所以它们对稳定性没有影响。环路增益将在稍后深入讨论。
等式1 和2 联立整理后得到方程7 ，给出了系统或电路得偏差
（7）
首先，注意偏差正比于输入。这是期望的结果，因为较大得输入得到较大得输出，较大得输出需要较大得驱动电压。第二，环路增益反比于偏差。随着环路增益的增加，偏差减小，因此，环路增益在减小偏差方面很具有吸引力。大的环路增益同样会降低稳定性。所以，偏差和稳定性之间总有个折中。一个同相运算放大器如图３所示
图三
方程8是这个放大器的传递函数
(8)
方程9是输出方程
(9)
联立方程8 和9 得到方程10 (10) 整理10 得到11，即电路的传递函数(11) 为了方便逐项比较，方程 5 重复如下为方程12 (12) 通过比较我们得到方程13 ，也就是同相运放的环路增益方程。环路增益决定了电路的稳定性(13) 方程13 本可以通过断开反馈回路，也就是在B点，然后计算环路增益。这个方法稍后用来导出反相环路增益。同样，通过比较，直接增益(direct gain) A 视为 A = a，或者说反相运放的直接增益就是运放的增益。同相运放电路如图4所示图 4 传递方程在方程(14) 给出
(14) 节点电压由方程15 表示，方程16 联立14 和15 得
到：(15)
(16) 方程16 是反相放大器的传递函数
自激振荡开关电源
自激振荡（RCC）开关电源 中山市技师学院 一、概述 目前市场上销售的手机充电器，从电路结构和充电方式上可分为两大类：第一类是“机充式”充电器，另一类是“直充式”充电器（也叫座充）。所谓“机充式”充电器，就是电源进入手机后由充电管理IC 控制预充电、恒流充电、恒压充电、电池状态检测、温度监控、充电结束低泄漏、充电状态指示等（比SL1051、BQ241010/2/3等），输出电压一般在5.5～6.5V；而“直充式”充电器也叫万能充电器，直接对电池充电，由于锂电池（充）满电压为4.2V，所以这类充电器输出电压一定要稍小或等于4.2V。 手机充电器输出功率都比较小，一般在5W以下，国内厂商生产的充电器1更是小到2-3W。为了节约成本，国内许多厂商都采用RCC（Ringing Chock Converter）开关电源设计方案。RCC设计方案理论技术成熟、电路结构简单、元器件常见、成本低廉，所以深受国内厂商青睐。然而，读者可能耳闻目睹许多充电器质量事故频频发生，原因不是产品原理有问题，而是制造厂家为了追求利润使用了质量较差元件或二次回收元件造成的；更有甚者部分厂商为了能在激烈的市场竞争环境下生存，不得不使出最下策——只要能输出电压，尽其所能地节省元件! 另外，国内厂商生产的充电器初、次级通常没有设计光藕（反馈），因此输出电压很难控制，负载能力较差，空载时输出电压偏高，带上负载后电压才正常。从目前市场上流通的充电器来看，成本基本在2-3元之间。国外知名公司出于市场定位和维护自身品牌形象考量，一般采用集成电路设计方案，电路结构完善、生产用料考究、产品可靠性高，成本通常是国内厂商的3-5倍，质量当然要好。 由于手机充电器输出功率较小（对电网干扰小）、产品受体积所限（消费者审美要求和拼比心理把厂家“逼上梁山”），无论国内厂商还是国外知名公司出品的手机充电器，输入侧电源滤波器（与EMC测试有关的元器件）都一概省去，部分国内厂商更是把“热地”与“冷地”之间的安规电容（Y电容）也节省掉了，所以，几乎没有任何一个厂家的手机充电器能通过EMC测试。既然通不过EMC测试，依照中国法律就不能销售，因此厂家就打“擦边球”，把充电器定位为赠品，国家对电器赠品并没有强制安规要求。再则，质量认证部门考虑到手机充电器输出功率小、对电网干扰小，在对手机作认证时对充电器“睁一只眼、闭一只眼”，于是，不符合国家标准的手机充电器就堂而皇之地进入市场了。当然，对于用户来说这些元器件的存在与否与充电的电性能几无关系，并不会影响消费者正常使用，只是与国家标准要求不符而已！ RCC充电器电路结构简单，工作频率由输入电压与输出电流（自适应）改变，控制方式为频率调制（PFM），工作频率较高，如图1是RCC充电器原理框图。 1由于许多国外知名公司的手机充电几乎都由国内厂商代工，所以该处应理解为国内厂商生产的自主品牌的内销充电器，下同。
自激振荡的产生和消除
运放震荡自激原因及解决办法 分类：信号完整性运放2011-07-10 21:10 10663人阅读评论(0) 收藏举报360工作测试网络 闭环增益G=A/(1+FA)。其中A为开环增益，F为反馈系数，AF为环路增益 A(开环增益) = Xo/Xi F(反馈系数)=Xf/Xo 运放震荡自激的原因： 1、环路增益大于1 (|AF|》1) 2、反馈前后信号的相位差在360度以上，也就是能够形成正反馈。 参考《自控原理》和《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》
在负反馈电路时，反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。换句话说，F越大（即反馈量越大），产生自激震荡的可能性越大。对于电阻反馈网络，F的最大值是1。如果一个放大电路在F=1时没有产生自激振荡，那么对于其他的电阻反馈电路也不会产生自激振荡。F=1的典型电路就是电压跟随电路。所以在工作中，常常将运放接成跟随器的形式进行测试，若无自激再接入实际电路中 自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电 源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输 出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡. 重要的概念 相位裕度---如下图所示，显然我们比较关心当20lg|AF|=0时，相位偏移是否超过180
自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件
自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件 摘要：通过分析，发现产生自激振荡需要特定的相位条件和幅值条件对负反馈放大电路的稳定性而言，控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 关键词语：自激振荡，负反馈，相位，幅值，输入信号，反馈信号，净输入信号 引言：当电路引入负反馈时，净输入信号在减小，因此，与必须是 同相的。否则，当有，n = 0，1，2…（、分别是、 的相角），并且有||=1时，就会产生自激振荡。 1、自激振荡 1.1、产生自激振荡的原因 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式，图中基本放大电路的净输入信
号,开环增益，反馈系数。另外，图中是信号源，是信号源的输出信号，两者的关系是。 在高频区或低频区，由于各种电抗性元件的影响。而使得、的幅值和相 位随频率而变化。相位的改变使和产生了附加相移（）。当、 的附加相移达到（即）时，与由中频区的同相变为反相，使放大电路的由中频时的减小而变为增加，放大电路就由负 反馈变成了正反馈。当正反馈满足（即=-1）时，即使 ，输出端也会产生输出信号，电路产生自激振荡。从而使电路会失去正常的放大作用而处于一种不稳定的状态。 1.2、产生自激振荡的条件 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是环路增益，它包括幅值条件和相位条件，即 为了突出附加相移，相位条件常常写成 2、负反馈放大电路的稳定条件 根据自激振荡的条件，的幅值条件和相位条件同时满足时，负反馈放大 电路就会产生自激。在及时，更加容易产生自激振荡。
所以，只要幅值条件和相位条件不同时满足时，电路就不会产生振荡，也就能使得负反馈放大电路稳定工作，稳定工作条件是： a.当||=1时，即20lg||=0dB;； b. 当时，即20lg||<0dB，<1。 3、小结：通过对自激振荡的分析，发现相位和幅值对负反馈放大电路的稳定性有巨大的影响，但是庆幸的是产生自激振荡需要特殊的条件，当电路满足这一特定条件时，才会产生振荡，工程上常常采取控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 相关资料： 主编：康华光，电子技术基础（模拟部分），第5版；北京高等教育出版社，2006.1版（2009重印），华中科技大学电子技术课程组编；
运算放大电路可能遇到自激振荡和阻塞现象解决办法
运算放大电路 1.运放的阻塞现象和自激振荡及它们消除措施电路图 集成运放出现阻塞现象时，放大电路将失往放大能力，相当于信号被运放阻断一样。例如电压跟随器就常发生阻塞现象，这是由于跟随器的输进、输出电压幅度相等，其输进信号的幅度一般较大(跟随器作为输出级时)，假如运放输进级偏置电压不大于输进信号的峰一峰值，则输进级在输进信号峰值时会变为饱和状态，当出现饱和时，输进、输出电压变为同相，负反馈就变为正反馈。显然，正反馈将导致输进级一直处于饱和状态，输进信号将不能正常输出，这就造成了阻塞现象。 为了进一步说明阻塞现象的成因，举例如下：图(a)为晶体管输进型运放的输进级电路，现假定共模输进电压范围小于+8V，并假定输出信号的电压振幅为+14V。若运放接成电压跟随器，参见图(b)，现有一个大于8V的信号加于同相输进端(对应③脚)，当输进信号处于正半周时，输出电压V o也为正值，这个电压V o经反馈加在输进差动放大电路Q2的基极，此时Q2将处于饱和导通状态(集电结处于正向偏置)，因此+Vs通过Q2的集电极电阻直接加在运放的输出端，使运放出现阻塞现象。一旦发生阻塞，只能采用切断电源的方法来破坏正反馈。即为恢复运放正常工作，需暂时切断电源。这种阻塞现象具有极大的危险性，它可能使器件迅速损坏，其原因是：由图(a)知输进级采用NPN型晶体管组成差动放大电路，由于输进信号幅度超过共模电压的答应范围，电路将在信号正峰值时出现阻塞，若信号源内阻
较低，反馈电阻也较小，流过Q2集电结的电流就过大，有可能烧坏晶体管Q2，使集成运放损坏。另外，在输出端上不论什么原因产生的输出瞬时过压也会造成阻塞现象。 消除阻塞现象的方法一般可分为两类：限制输进电压法和防止输出瞬时过压法。图(b)所示电路即为限制输进电压钳位法，图中±Vcm 为共模输进电压上、下限极限值，运用二极管D1和D2实现将输进电压钳位在±Vcm之间。这个方法具有通用性。当运放的电压放大倍数大于l时，其钳位电平值应降低相应的倍数。
产生自激振荡的条件
产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号， 由于放大器本身不能识别此时 的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后 的输入信号“一模一样” ，放 大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出T 反馈T 输入T 放大T 输出T 反馈T 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足” 的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模 一样” 。才能产生自激振 荡，“一模一样”就是自激振荡的条件一一亦称平衡条件。 ■■■是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。 振幅相等；相位相同(若相位总相同，则频率和初相一定都相 等) 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述 振荡条件。 _F uAu U^__ A 厂u A u U i ■ ■ A u F u 由于Au 和Fu 都是复数 代二 A u e j A F u 二 F u e j F U 5 二U i U 5 =Ui U f ------- 二 1 U i j( -A - -F )
此式要成立，则必有AuFu " , \ > =2( n =0.1.2…)「A u F u =仁振幅平衡条件 b A+件=2 n冗 (n = 0.1.2…)相位平衡条件(正反馈相移为0、2兀……)
要维持自激振荡必须满足这两个条件: （可以用荡秋千为例说明两个条件） -一要“顺势”（相位平衡条件） 二要用力足够（振幅平衡条件） 保证两个条件，秋千才能等幅摆动。其中“顺势” （更重要，顺势才能省力） *回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况： 负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即 U i = （U f U i ） ?A +申卩=±(2n +1)n (n = 0.1.2…) 这种情况是要设法避免的。 但我们若要使放大器产生振荡时，就要有意识地将电路接成正反馈。 *振荡的建立与稳定 实际上，振荡不需要上述假设就可建立起来。 接通电源的瞬间，总会有通电瞬间的电冲击、 电干扰、晶体管的热噪声等， 尽管这些噪 声很微弱，也不是单一频率的正弦波，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成的。 在 不断放大T 反馈T 选频T 放大T 反馈T 选频…的过程中， 振荡就可以自行建立起来。 这个过 程可简述为； 电干扰T 放大T 选频T 正反馈T 放大T 选频T 正反馈T … 显然，建立过程中，每一次反馈回来的信号都比前一次大。那么， 振荡输出会不会无休 止的增长呢? U i'二U i -U f =o （深度负反馈的条件） 一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 A F =(2 n 1)二(n =1.12 ) （深度负反馈条件下的自激条件）（Af A 1 AF 中的 1 AF =0) 负反馈变成了正反馈
自激振荡的应用分析
自激振荡的应用分析 ( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011) 摘要：自激振荡电路广泛应用于信号产生电路中，有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题。本文从自激振荡的工作原理出发，详细分析了自激振荡在RC 振荡电路和LC 振荡电路中的工作原理，最后讨论了自激振荡的抑制方法。 关键词：自激振荡，RC 自激振荡，LC 自激振荡，自激振荡的消除 1引言 自激振荡常用于正弦波发生器、交流控制信号等。自激振荡的应用于许多电路，如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中，在模拟电子技术中属于必不可少的一种元件。它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。常见的自激振荡电路如RC 振荡电路和LC 振荡电路。RC 振荡电路中，RC 网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部分。该电路特点是电路简单，经济但稳定性不高。相比之下还有LC 振荡电路，LC 振荡器的选频网络是LC 谐振回路，它们的振荡频率都比较高，LC 振荡电路的特点是频率范围宽，容易起振，但频率稳定性不高。 本文从自激振荡的产生原理入手，进而讨论其抑制方法及应用。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定 自激振荡就是电路中有一部分信号从输出端反馈到输入端，反馈回的信号加强了电路的振荡。下面以常见的负反馈放大电路和正反馈放大电路为例解释一下自激振荡[1]。 Xi Xf Xi ’ 放大电路 反馈网络 正向传输反向传输 Xo 图1负反馈放大电路 Xi Xf Xi ’放大电路 反馈网络 正向传输 反向传输 Xo 图2正反馈放大电路 比较图1和 图2就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的 输入信号i X =0，所以i X =f X 。由于正、负号的改变，有反馈的放大倍数为：
自激振荡器电路的解析过程
自激振荡器电路的解析过程 图中用灯泡代表喇叭.当开关按下，电流从X1-->C1--->R1--->Q1基极--->Q1--->发射极---->负这个路径向电容充电,由于电容一开始电压不能突变,电容开始瞬间左边直接等于电压电压1.5V 相当于短路. Q2基极此时为高电平截止,随着电容充电电流的减少,C1左边电压变成负电，Q1截止，此时电容开始放电，放电回路分2路：第一：C1---->X1----->Q2集电极------>Q2基极。第二:C1----->X1------>Q2集电极------>Q2发射极------>Q1基极------->Q1发射极------>负.一旦放电完毕，Q1又开始导通，就出现发声现象.注：仿真软件局限性：开关闭合是，仿真软件只认为有直流信号，导致仿真失效. PNP 三极管正向导通电阻小，反向导通电阻大。 刚上电的时候，10T上有电压，所以其电流逐渐增加。三极管Q1导通，30T上有了电压，电流放大增加，结果导致10T电流减小。10T电流减小到一定程度，Q1截止，30T上没了电流。T1的能量在次级释放。周而复始，产生震荡。 这是一个开关式手机充电器电路。二极管D3将220交流电半波整流，经电容C1滤波，形成大约300V直流电源电压。300V直流电源电压经R2 4M7电阻给三极管Q1提供微弱的基极电流使其导通，由于变压器3、4脚之间的电感作用，Q1集电极电流缓慢上升，上升到大约0.05A时，电阻R1电压达到13x0.05=0.65V，使晶体管Q2导通，将Q1基极电流旁路，Q1关断。变压器3、4端电感线圈的电流经二极管D7向1、2端之间的副边转移，这样的周期性工作给电容C4充电形成4.3V电压，经R6限流使LED亮，表示充电器工作，如经USB接口接上手机锂电池，就给手机锂电池充电。 追问： 谢谢，，您回答的特别好。。但我还是有些地方不懂，Q1关闭之后R1上将没有压降，Q2是如何继续导通的还是就进入下个周期了。。？还是Q1截止之后次级输出电压，反馈绕组
波形发生电路(自激振荡电路)
https://www.wendangku.net/doc/b614123030.html,/v_show/id_XNzQxNjQyNzY=.html 第八章波形发生电路（自激振荡电路） 8.1 正弦波发生电路原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡器 8.4 石英晶体振荡器(简称晶振) 波形发生电路的基本类型有两种：正弦波发生电路与非正弦波发生电路。 §8.1 正弦波发生电路原理 正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”。 波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。 一、产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由
于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、 频率和相位。 i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频 率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当 f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11
(完整word版)自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转]
自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转] 自激振动：结构系统受到自身控制的激励作用时所引起的振动。 自由振动：定义1：激励或约束去除后出现的振动。定义2：引起振动的激励除去后，结构系统所保持的振动。自激振动系统为能把固定方向的运动变为往复运动（振动）的装置，它由三部分组成：①能源，用以供给自激振动中的能量消耗；②振动系统；③具有反馈特性的控制和调节系统。在振幅小的期间，振动能量可平均地得到补充；在振幅增大期间，耗散能量的组成，被包含在振动系统中，此时补充的能量与耗散的能量达到平衡而接近一定振幅的振动。心脏的搏动、颤抖、性周期等一些在生物中所看到的周期现象，有许多是自激振动。 自由振动：在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，不再需要外力的推动，这种振动叫做自由振动。简单说自激振动初始状态为不动或只有些微的振动，由于外界驱动下可以自发的激励起来某个模式或多个模式，随着耗散和驱动而其中一个或几个模式增长，其他消亡。自激振动的频率一般就是自由振动频率，但是由于要维持振动就
必须有能量的输入，一般说来自激振动是非线性过程。常见的自激振动如机械表、风吹过某腔体而发声等；自由振动指无外加驱动，当系统偏离平衡状态而引起的振动，这个例子很多，如钟摆拉离平衡点引起的摆动，扔块石子在水面后引起的水波自由振动等。 区别：一个有持续或多次能量馈入，有耗散，振动可维持，一般为非线性过程。一个可以称之为只有一次能量馈入，当有耗散时最终振动会停止，自由振动只是与系统自身相关，可能线性也可能非线性。自由振动和自激振动的本质区别在于，自由振动的激励来自外界，并且只在初始受激励；而自激振动的激励来自自身，并一直存在。受迫振动:线性阻尼系统对简谐性激励的长期响应。为了弥补阻尼造成的机械能损失，使振动持续下去，也可以采用其它方式的激励。自激振动就是一种在单方向（即非振动型）的激励作用下，振动系统的响应。自激振动在激励方式上是不同于受迫振动的。并且，由此导致了另外两个不同点：一是受迫振动的长期行为与初始状态无关，而自激振动的形成却依赖于初始振动的存在，因为若没有初始振动，也就没有可以反馈的信号，系统不能“起振”。二是，受迫振动中，系统对外界激励作出的响应就是“服从”，即受迫振动频率等于简谐性驱动力的频率(当受迫振动驱动力频率等于固有频率时，即发生共振)，而自激振动的频率为系统
产生自激振荡条
产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。 i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11 由于u A 和u F 都是复数 A j u u e A A φ= F j u u e F F ?= )(1F A j u u u u e F A F A ??+==∴ 此式要成立，则必有1=u u F A ，π??n F A 2=+（ 2.1.0=n ） ∴ 1=u u F A 振幅平衡条件 π??n F A 2=+（ 2.1.0=n ）相位平衡条件 （正反馈相移为0、2π……）
要维持自激振荡必须满足这两个条件： （可以用荡秋千为例说明两个条件） 一要“顺势”（相位平衡条件） 二要用力足够（振幅平衡条件） 保证两个条件，秋千才能等幅摆动。其中“顺势”（更重要，顺势才能省力） * 回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况： 负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即'(i f i U U U +=） o U U U f i i =-= ' （深度负反馈的条件） 一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 12.1()12(=+=+n n F A π??） 使0'==+i f i U U U （深度负反馈条件下的自激条件）（F A A A f +=1中的01=+F A ） 1+=u u F A 1-=F A u 负反馈变成了正反馈 2.1.0()12(=+±=+n n F A π ??） 这种情况是要设法避免的。 但我们若要使放大器产生振荡时，就要有意识地将电路接成正反馈。 * 振荡的建立与稳定 实际上，振荡不需要上述假设就可建立起来。 接通电源的瞬间，总会有通电瞬间的电冲击、电干扰、晶体管的热噪声等，尽管这些噪声很微弱，也不是单一频率的正弦波，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成的。在不断放大→反馈→选频→放大→反馈→选频…的过程中，振荡就可以自行建立起来。这个过程可简述为； 电干扰→放大→选频→正反馈→放大→选频→正反馈→… 显然，建立过程中，每一次反馈回来的信号都比前一次大。那么，振荡输出会不会无休止的增长呢？
机械加工中的自激振动
机械加工中的自激振动 自激振动是在外界偶然因素激励下产生的振动，但维持振动的能量来自振动系统本身，并与切削过程密切相关。这种在切削过程中产生的自激振动也叫做颤振。由于切削过程本身的原因，在一定条件下，即使没有外加激振力维持，切削力也可能产生周期性的变化，并由这个周期性变化的动态力反过来对振动系统做功，即输入能量，来补偿系统由于阻尼耗散的能量，以加强和维持这种振动。这种由振动过程本身所产生的周期性动态力所维持的振动，就是自激振动。切削过程中产生的自激振动是频率较高的强烈振动，通常又称为颤振。颤振常常是影响加工表面质量及生产效率的主要因素。 自激振动的振动频率接近于或略高于工艺系统的低频振型固有频率，这是区分自激振动与强迫振动的最本质特点。 1.再生自激振动原理 在切削或磨削加工中，一般进给量不大，刀具的副偏角较小，当工件转过一圈开始切削下一圈时，刀刃会与已切过的上一圈表面接触，即产生重叠切削。重叠切削是再生颤振发生的必要条件，但并不是充分条件。实际加工中，重叠切削极为常见，并不一定产生自激振动。相反，如果系统是稳定的，非但不产生振动，还可以将前
一转留下的振纹切除掉。除系统本身的参数外，再生颤振的另一个必要条件是前后两次波纹的相位关系。 2.振型耦合自激振动原理 在有些情况下，如车削方牙螺纹外表面时，在工件相继各转内不存在重叠切削现象，这样就不存在发生再生颤振的必要条件。但生产中经常发现，当切削深度增加到一定程度时，仍然可能发生切削颤振。可见，除了再生颤振外，还有其他的自激振动原因。实验证明，在这种情况下发生的颤振，刀尖与工件相对运动的轨迹是一个形状和位置都不十分稳定的椭圆，通常称为变形椭圆，其长轴称为变形椭圆主轴。振动轨迹为椭圆说明，颤振既发生在Y轴方向，也存在于Z轴方向，不是单自由度问题。可用振型耦合自振原理来解释这种自激振动。
自激振荡的应用分析之欧阳家百创编
欧阳家百创编 自激振荡的应用分析 欧阳家百（2021.03.07） ( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011) 摘要：自激振荡电路广泛应用于信号产生电路中，有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题。本文从自激振荡的工作原理出发，详细分析了自激振荡在RC振荡电路和LC振荡电路中的工作原理，最后讨论了自激振荡的抑制方法。 关键词：自激振荡，RC自激振荡，LC自激振荡，自激振荡的消除 1引言 自激振荡常用于正弦波发生器、交流控制信号等。自激振荡的应用于许多电路，如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中，在模拟电子技术中属于必不可少的一种元件。它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。常见的自激振荡电路如RC振荡电路和LC振荡电路。RC振荡电路中，RC网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部分。该电路特点是电路简单，经济但稳定性不高。相比之下还有LC振荡电路，LC振荡器的选频网络是LC谐振回路，它们的振荡频率都比较高，LC振荡电路的特点是频率范围宽，容易起振，但频率稳定性不高。 本文从自激振荡的产生原理入手，进而讨论其抑制方法及应用。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定 自激振荡就是电路中有一部分信号从输出端反馈到输入端，反馈回的信号加强了电路的振荡。下面以常见的负反馈放大电路和正反馈放大电路为例解释一下自激振荡[1]。 图1负反馈放大电路 图2正反馈放大电路 比较图1和图2就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的输入信号=0，所以=。由于正、负号的改变，有反馈的放大倍数为： 正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路组成有：放大电路、正反馈电路、选频网络、稳幅电路。为了
自激振荡的判别条件(优.选)
自激振荡的判别条件 在电子线路中，判断电路能否产生自激振荡一直以来都是一个令学生感到困惑的问题，同学们对一个电路进行分析时往往感到无从下手。笔者根据多年的教学经验，总结出一个比较简单的判别方法，具体内容如下： 通常，我们判别电路能否产生自激振荡可以从两个方面人手：一个是相位平衡条件，另一个是振幅平衡条件，这两个条件中有任何一个不满足，电路就不能产生自激振荡。 一般条件下，我们在分析电路时，两个判别条件中首先看振幅平衡条件，它是指放大器的反馈信号必须有一定的幅度。这个条件中包含两层意思，一是必须有反馈信号，二是反馈信号必须有一定的幅度。这样我们在分析电路是否满足振幅条件时就可以从两个方面考虑：(1)是否存在反馈信号； (2)三极管能否起到正常的放大作用。下面通过举例来说明：在图1所示电路中，考虑交流通路时，反馈信号被发射极电容Ce短路，反馈信号消失，不满足振幅条件，不能产生自激振荡。在图2、图3昕示电路中，考虑直流通路，电感线圈视为导线。在图2中线圈将集电极、发射极短路，图3中线圈将集电极、基极短路，所以这两个电路中三极管均不能正常工作，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。微信0 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成word文本--------------------- 方便更 改
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°。所以在开环幅频特性的波特图上,直接画闭环增益曲线,并令两者相交,若交于 -20dB/dec段对 电路稳定,交于-40dB/dec 段时,电路可能自激。 3 影响电路稳定性的主要因素[2] (1)极点数越多越不稳定,单极点不会自激;两个极点的电 路若不考虑寄生参数的影响也不会自激,但寄生参量实际上是 存在的,因此有可能产生自激;三个极点的电路可能产生自激。 (2)极点频率越相互靠近,频率特性下降得就越快,就越容 易产生自激。各极点重合时,稳定性最差。
自激振动
自激振动 自激振动又称为负阻尼振动，也就是说由振动本身运动所产生的阻尼力非但不阻止运动，反而将进一步加剧这种振动，因此一旦有一个初始振动，不需要外界向振动系统输送能量，振动即能保持下去。所以，这种振动与外界激励无关，完全是自己激励自己，故称为自激振动。 根据激发自激振动的外界扰动力的性质不同，又表现为不同的自激振动形式。 一．轴瓦自激振动 所谓轴瓦自激振动，即轴颈和轴瓦润滑油膜之间发生的自激振动。滑动轴承的润滑油膜自激振动是如何产生和得以保持的呢？首先分析一下油膜对轴颈的作用。以圆筒瓦为例，当一个不承受荷载完全平衡的转子高速转动时，其轴颈中心应位于轴承的中心。假设由于外界扰动使得轴颈中心偏离轴承中心产生一个小的位移，如图（笔记本中“轴瓦油膜自激振动示意图”）所示，偏离轴承中心的轴颈必然受到油膜的弹性恢复力的作用，这个弹性恢复力有迫使轴颈返回原位的趋势。由于轴颈的偏移，油流产生的压力分布发生了变化：在小间隙的上游侧，油流从大间隙进入小间隙，故形成高压；下游侧，油流从小间隙流向大间隙，故压力较低。这个压差的作用方向垂直于径向偏移线的切线方向，迫使转轴沿着垂直于径向偏移线方向（即切线方向）进行同向涡动，涡动方向和转动方向是一致的。一旦发生涡动以后，转轴围绕平衡位置涡旋而产生的离心力又将进一步加大轴颈在轴承内的偏移量，从而进一步减小这个间隙，使小间隙上游和下游的压差更大，使转轴涡动的切向力更大。如此周而复始，愈演愈烈，因而形成自激。 由于汽轮发电机轴承总是有载荷的，转轴也不可能绝对平衡，所以转轴中心不能和轴承中心重合，转轴中心也不可能静止地停留在一点上。但油膜具有产生垂直于切向失稳力的本质并没有改变，同样会驱动转子作涡动运动。当阻尼力大于切向失稳分力时，涡动是收敛的，轴颈中心会很快回复到原有的平衡位置；当切向分力大于阻尼力，涡动是扩散的，所以是不稳定的。当切向分力和阻尼力相等时，介于以上两种情况之间，涡动轨迹为一封闭曲线。 常见的轴瓦自激振动主要有以下两种： A半速涡动 当转子第一临界转速高于1/2工作转速时所发生的轴瓦自激振动，其振动频率约等于工作转速相应频率之半，故称为半速涡动。涡动是旋转的一种特殊形式，即转轴不但围绕其轴线旋转，而且轴线本身还在轴瓦中进行回转。这种现象又称为“进动”或“弓状回旋”。半速涡动产生的原因，可作如下解释： 设有一个没有载荷的轴颈在充满润滑油的圆筒轴承中以固定的角速度ω旋转，假设油在轴承的两端没有泄漏，如图（半速涡动产生示意图a）所示。此时轴颈中心J的稳定位置应当和轴承中心O重合。因为没有压力对间隙内油的流动发生影响，所以在间隙通道各截面上油的流速是按直线分布的。紧靠轴颈油的流速等于轴颈的转动速度rω（r是轴颈半径），附着在轴瓦上的油的流速等于零，间隙内各个截面上油流量都是相等的，且都等于rωc/2（C是轴承的半径间隙）。如果受外界干扰，使轴颈中心偏到如图（半速涡动产生示意图b）的位置，则间隙通道就不再是等截面的，此时流经轴承间隙最小截面和最大截面的流量分别为：rω（c - e）/2和rω（c + e）/2（其中e是轴颈在轴承内的偏心距）。显然，这时流量是不平衡的，为了容纳这个差额，油量增多的一侧，就要推动轴颈向油量减少的一侧移动。移动的方向是垂直于偏心距的，从而迫使轴颈中心J绕着平衡位置O涡动。设涡动的角速度为Ω，由于轴颈涡动让出的空间体积（对单位长度而言），就等于实线和虚线中间的月牙形面积，因此只有当这个空间体积等于上述流量差额的时候，才能保持平衡，即 [rω（c + e）/2]-[rω（c - e）/2]=eΩ×2r
2 运放震荡自激原因及解决办法
运放震荡自激 OP37等运放，在设计时,为了提高高频响应，其补偿量较小，当反馈较深时会出现自激现象。通过测量其开环响应的BODE图可知，随着频率的提高,运放的开环增益会下降，如果当增益下降到0db之前，其相位滞后超过180度，则闭环使用必然自激。 自激振荡的引起，主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成，由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容，这样在级间都存在R-C相移网络，当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移。此外，在运放的外部偏置电阻和运放输入电容，运放输出电阻和容性负载反馈电容，以及多级运放通过电源的公共内阻，甚至电源线上的分布电感，接地不良等耦合，都可形成附加相移。结果，运放输出的信号，通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移，且若反馈量足够大，终将使负反馈转变成正反馈，从而引起振荡。 解决办法 一电容校正 运放反馈电阻并接反馈电容
接入的电容相当于并联在前一级的负载上，在中、低频时，由于容抗很大，所以这个电容基本不起作用。高频时，由于容抗减小，使前一级的放大倍数降低，从而破坏自激振荡的条件，使电路稳定工作。 这种校正方法实质上是将放大电路的主极点频率降低，从而破坏自激振荡的条件，所以也称为主极点校正。 防止运放自激的一般取几皮法到几百皮法，看工作的频率以及运放的型号来定。简单点说加的电容越大，带宽越窄。 二RC校正 在运放的输出端串上一个小电阻再连到后级。
利用RC校正网络代替电容校正网络，将使通频变窄的程度有所改善。在高频段，电容的容抗将降低，但因有一个电阻与电容串联，所以RC网络并联在电路中，对高频电压放大倍数的影响相对小一些，因此，如果采用RC校正网络，在消除自激振荡的同时，高频响应的损失不如仅用电容校正时严重。 校正网络应加在时间常数最大，即极点频率最低的放大级。通常可接在前级输出电阻和后级输入电阻都比较高的地方。 校正网络中R、C元件的数值，一般应根据实际情况，通过实验调试最后确定。也有一些文献介绍了进行理论分析和估算的参考方法。 三电源接线旁路措施 电源引线不仅具有一定电阻，还有一定的电感和分布电容，因此当有许多运放接到同一根电源线时，，将通过这些因素产生相互之间的影响，解决的办法是在印刷电路板插座上的正负电源的接线端与地
负反馈放大电路自激振荡的条件
负反馈放大电路自激振荡的条件
6.5 负反馈放大器的稳定性及其相位补偿 6.5.1 负反馈放大电路自激振荡的条件 6.5.2 负反馈放大电路稳定性的判别方法6.5.3 防止负反馈放大器自激的方法
1. 什么是自激 当输入U i=0时，在输出端仍有一定频率和幅度的信号输 出的现象。 6.5.1 负反馈放大器自激振荡的条件 自激现象举例： （1）放大电路在没有输入时，输出有余弦信号输出；（2）乐队调音响设备时出现的刺耳的单调的声音。
2. 产生自激的原因 例如放大电路在中频段，负反馈放大电路工作正常，放大电路输出引入到输入，反馈信号与输入信号有180?的相移。当放大电路在其它频段，如果电路中出现附加相移φ，且φ达到180?，使反馈信号与输入信号总的相移为360?，负反馈变为正反馈，产生自激。 说明：负反馈可以改善放大电路的性能指标，但是负反馈引入不当，可能使放大电路工作不稳定，产生自激现象。
20lg|A (j f )B (j f )|(dB) f 102 103 104 105 106 107 108 20 40 60 80 100 -20dB/dec -40dB/dec -60dB/dec f -450 -900 -1350 -1800 -2250 φ(f ) -2700 幅频特性的渐近线 相频特性的渐近线 f C 00 在通频带 ()()()()5 o o o j j =10=0j j >1 A f B f A f B f φ????? 即在频率f C 处 ()()()()2 C C o C C j j =10 =-180j j <-1 A f B f A f B f φ????? 即75/99
自激振动
自激振动 原理简介 自激振动 self-excited oscillation 由静能源的能量产生的持续而稳定的周期振动[1]。在振幅小的期间，振动能量可平均地得到补充；在振幅增大期间，耗散的能量组成，被包含在振动系统中，此时补充的能量与耗散的能量达到平衡而接近一定振幅的振动。心脏的搏动、颤抖、性周期等一些在生物中所看到的周期现象，有许多是自激振动。 详细内容 自激振动系统为能把固定方向的运动变为往复运动（振动）的装置，它由三部分组成：①能源，用以供给自激振动中的能量消耗；②振动系统； ③具有反馈特性的控制和调节系统。 振动系统和控制系统间的联系,有纯机械的联系,也有力学的或物理特性的联系。分析自激振动时，必须研究这种联系和反馈过程，才能更好地了解自激振动的特性，提出改进措施。 自激振动的稳定状态由能量平衡确定，即从能源送入振动系统的能量等于系统所消耗的能量。在这一点上可分为两种情形：如果自激振动的频率是给定的，那么能量平衡的条件就确定自激振动的稳定振幅；如果自激振动的振幅是给定的，那么能量平衡的条件就确定自激振动的频率。 自激励分类 自激励分为软自激和硬自激两种。在前一种场合,系统从静止状态独立地起振。在后一种场合，为了激励系统，需要给予一定量的起始推力。 自激振动在许多情况下用到负阻的概念。这个概念和相位关系联系着。在普通情况下（正阻），电压与电流（或力与速度）同相。正阻是能量的消耗者。如果在系统的某一元件上发现电压与电流反相，那么这个元件就可能是振动的源泉，这个元件就是负阻。 自激振动系统分成近似正弦系统和张弛振动系统两类。第一类的特征是自激振动的波形近似于正弦曲线。第二类是显著的非正弦波形有时甚至
第三节 激光振荡条件
第三节 激光振荡条件 本节介绍基于受激辐射光学振荡器的振荡条件。 1.3.1 激活介质 由受激辐射和受激吸收公式很容易得到在两能级之间跃迁单位时间所产生的净光子密度 ()2112W n n dt dN -= （1.3-1） 因此只要上能级原子数目大于下能级原子数目，012>-=?n n n ，光子数就会随时间增加，就可能实现光放大；反之，光子数目就随时间减小。然而热平衡状态下，总是上能级的原子数目比下能级原子数目小，012<-=?n n n 。所以要实现光放大，就必须实现高能级原子数目大于低能级上原子数目 012>-n n （1.3-2） 这个条件称为集居数反转（population inversion ），这种介质就是能够放大光信号的增益介质，称为激活介质（Active Medium ）。实现集居数反转过程称为泵浦（pump ）。有很多技术手段实现集居数反转称。固体激光器中利用氙灯或氪灯发射的连续光谱辐照原子，通过吸收入射光谱中部分光谱产生反转（YAG 激光器）；气体激光器中利用气体放电的电子和原子（分子）的碰撞实现反转（He －Ne 激光器、CO 2激光器、Ar 离子激光器、N 2分子激光器）；半导体激光器中利用PN 结上的正向电压使费米能级发生移动实现电子在导带和价带之间反转；化学反应也可以实现反转；也有用一种激光器去泵浦另一种激光器实现反转（LD 泵浦YAG 激光器/CO 2激光泵浦远红外激光器/Ar 离子激光器泵浦染料激光器）。 1.3.2 光放大 如图1-19所示，现在我们假设有一段已经实现集居数反转的介质，光从一个端面入射到激活介质中，入射光强为in I 。可以证明，假设介质中的光速仍为C ，对于单色光，光强和光子密度成正比，cN h I ν=，cN W )(2121νσ=（见第三章）。其中)(21νσ为与入射光频率有关的一个常数。 现在我们考虑介质内z 处和z+dz 处的光强)(z I 和)(dz z I +。由于z 处光子经过c dz dt /=后到达z+dz 处，所以有