自激的產生與消除
鄲城 李西亮
由於自激對電路的危害，因此，在設計和生產時要破壞形成自激的條件，減小或消除其對電路的危害。下面介紹自激產生的原因及消除方法。
一、電源內阻引起的自激及消除
這種自激通常發生在兩級低頻放大電路中(見圖1)。電源的內阻總是存在的，當t1、t2中的訊號電流流過電源內阻r時，都會在r上產生電壓降，通常，t2中的電流比t1中的大，所以內阻上的壓降也隨t2訊號電流的大小而發生變化，內阻上電壓的變化必然影響電源電壓，使得電源電壓隨著輸入訊號的大小而發生波動，波動的電源電壓會加到t1的基極。在單級放大電路中，輸入電壓與輸出電壓相位相反，而在兩級放大電路中，由於兩次反相，輸出電壓就與輸入電壓相位相同。此時出現的正是訊號的正反饋。當此反饋量達到一定幅度時，也就是說，電源內阻足夠大時，電路就會發生由於電源內阻的耦合而產生的自激。 如果電源的內阻為零，這種自激就不可能發生。事實上，任何電源內阻都不為零，所以正反饋也不可能消除。因此，只有提高電源電壓的穩定度，減小由電源內阻而形成正反饋訊號的幅度，使它形不成自激。通常的方法是(如圖1中虛線所示)加入由r、c1～c3組成的去耦電路。由於c1與內組r構成的阻容濾波電路，已使電源供電電壓的波動大為減小，再加上r、c2作第二次濾波，則t1的工作電壓波動更小。c3的作用是有效濾除高頻干擾，防止高頻自激。
二、地線內阻引起的自激及消除
地線也是有內阻存在的，各級電流流經地線時會通過地線內阻造成不利耦合。在數位電路和高頻電路中，由於任何導線都有電感，其阻抗遠大於直流電阻，其阻抗產生的影響也較大，圖2是由於公共地線的內阻引起自激的示意圖。電路的公共點都經過輸入端的a點接地，各級的訊號電流也都由后級經a點入"地"，再經電源構成迴路。圖中ab、bc、cd各段導線總是有內阻的，bd各段因位於后級，影響較小，而ab段的電阻就不能忽略了。當t2中放大後的訊號電流通過ab端導線時的電壓降的極性與t1基極上輸入訊號是相同的，構成了正反饋，如果這個反饋電壓足夠大，就會引起電路自激。
因此，對於地線內阻引起自激的排除方法是，減小地線的內阻，就是把地線加粗，地線銅箔面積留大一些。對於數位電路及高頻電路中地線的電感作用，減小的方法是用扁平導體作地線，用多根導線併聯，但導線之間的距離不能過近。另外，還要注意適當的接地方式及接地點的選擇。本例中的接地點就選擇不合適。一般要避免強電電路和弱電電路共用地線，數位電路和模擬電路共用地線。
三、負反饋放大電路的自激及消除
負反饋放大電路假定工作在中頻區，這時電路中存在的級間耦合電容，發射極旁路電容及電晶體的結電容等，這些元件的影響可以忽略。但在低頻區和高頻區，這些電抗元件的影響不容忽略。訊號的幅值和相位會隨著頻率的變化而變化，當附加的相移達到一定程度時，就會使電路中的負反饋變成正反饋，從而有可能引起電路的自激。對於可能產生自激振盪的負反饋放大電路，採用相位補償的方法可以消除其自激。通常是在放大電路中加入rc相位補償網路(見圖3)，以改善放大電路的頻率特性。
四、寄生電容引起的自激及消除
寄生電容一般是指電感、電阻、晶元引腳等在高頻情況下表現出來的電容特性。在低頻情況下不明顯，在高頻l青況下，有害的耦合增大，常常會引起高頻自激。電晶體的結電容也是寄生電容，對於其極間反饋引起自激的消除方法是，在其基極和集電極之間加入"中和電容"，使結電容和"中和電容"引入的反饋訊號幅值相等而抵消，從而消除了極間反饋。
對於消除放大電路元件之間＼導線之間的分布電容引起的高頻自激，就必須對高頻放大電路的設計、製造工藝有較高要求。線路板前後級盡量順序一線式排列，使后級遠離前級。電路中的訊號輸入線、輸出線、交流電源線應分開走，不能平行佈線。對增益較大的放大器，兩級之間還要採取一定的遮蔽隔離措施。
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