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[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术

2011-02-26 23:20阅读：

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原文地址：负反馈放大电路的相位补偿技术
原文作者：经纬

为了使负反馈的环路增益∣[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术 ∣＝1 时，∣△φAF∣<135。，使Φm ≥45。，通常在基本放大电路或反馈网络中增加一些电容C或阻容RC元件来补偿。这一技术称为相位补偿技术。由于增加补偿元件后，必将改变系统的[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术 或[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术 的频率特性，故又称频率补偿。常用的补偿方法有滞后补偿、超前－滞后补偿和超前补偿。 滞后补偿
滞后补偿就是在基本放大电路中，接入具有相位滞后特性的RC网络，使增益函数相位滞后，达到稳定负反馈放大电路的目的。它又分为主极点补偿和极－零点补偿。
(1)主极点补偿
主极点补偿方式是在放大电路时间常数最大的回路中并接一个补偿电容C。使其时间常数增大，令放大电路的主极点频率下降，使反馈网络的幅频特性20lg(1/∣[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术∣)与放大电路开环幅频特性20lg∣[转载]负反馈放大电路的相位补偿技术∣的交点限制在－20dB/10倍频斜率变化的线段上。

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图4-6-4 主极点补偿原理电路
如图4-6-4所示，时间常数最大的基本电路。电路中并接容量较大的补偿电容Cφ。在未接Cφ之前，它的极点频率fp1为
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 (4-6-11)

R1为等效电阻，等于本级输出电阻和下一级输入电阻的并联值；C1为等效电容，等于本级输出电容、分布电容及下一级输入电容的并联值。
在接入补偿电容Cφ后，其极点频率fp1φ为
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 (4-6-12)

显然f1φ<fp1。
主极点补偿的缺点是Cφ容量较大，导致基本放大电路的频率变得较窄。
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图4-6-6 极-零点补偿等效电路
(2)极-零点补偿
极－零点补偿方式是在时间常数最大的电路中并接一个Rφ和Cφ串联的补偿网络。图中，R1和C1是决定原主极点频率fp1的等效电阻和等效电容，即fp1＝1/(2πC1R1)。Rφ和Cφ组成串联补偿网络。电路的电压传输函数为
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可见，引入Rφ和Cφ串联补偿网络后，电路产生了两个新的极点频率fp1φ=ωp1φ/(2π)和fp2φ=ωp2φ/(2π)及一个零点频率fz=ωz/(2π)，而fp1φ小于原极点频率fp1，fp2φ则大于fp1，故称极－零点补偿。

超前补偿
为使相位补偿后不降低上限频率，采用超前补偿方法，即在基本放大电路中接入相位超前网络，如图4-6-8所示。
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图4-6-8 超前补偿
(a)原理电路；(b)相位超前网络
相位超前网络的电压传输函数为
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式中，新的极点频率ωpφ和零点频率ωz，分别为
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