(1)
放大器有兩種類型的穩定性,一種稱為無條件穩定,一種稱為有條件穩定。
所謂無條件穩定,就是不管放大器的源是多大,負載是多大,只要源和負載都是無源的,放大器都不會發生振蕩。
所謂有條件穩定,就是只有放大器的源和負載,處在一個范圍之內,放大器才不會發生振蕩。
如果用圖和公式來表示的話,可以如下圖所示。
(2)
判別放大器是否是無條件穩定,在文獻[1]中提到,有兩種方法。
一種是K-△準則,即:
另外一種是u準則,即:
不過,在文獻[2]中,還提到一個u'準則[2],如下圖所示。
這個u'和u有點對偶的關系,一個是在ΓL平面,一個是在ΓS平面,而且兩個準則,等價,即:
在文獻[1]中,有這樣一段話:
也就是說,因為K-△準則,包含兩個判別式,所以不能用來比較兩個器件之間的穩定程度;但是u可以,u越大,意味著穩定性越大。
(3)
所以,為啥u越大,意味著穩定性越大呢?
首先來看一下u的定義。
文獻[2]中提到:
也就是說,u不僅僅是一個公式,它具有物理意義,表示的是在ΓL平面內,SMITH圓圖的原點與不穩定區域之間的最短距離。
比如說,在[1]的Example12.2中,有:
計算出來的u值為:
計算出來的輸出穩定圓(Output stability circle),如下圖所示。其中綠箭頭所示的長度,為|CL|-RL=0.675,和上述計算出來的0.678基本一致。
也就是說,這個計算驗證了上述的說法。即u表示的是SMITH圓圖上的原點與不穩定區域之間的最短距離。
從這點看,當u越大,那就說明這個不穩定圓離SMITH圓圖的中心越遠,在SMITH圓圖內的不穩定區域就越小,放大器就越穩定。
當u>1時,輸出穩定圓在SMITH原圖外,此時在SMITH圓圖內沒有不穩定區域,放大器無條件穩定。
審核編輯:劉清
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原文標題:為啥說u因子,可以表示放大器的穩定性的程度呢?
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