1. Transmissiepad van het spanningssignaal

Zoals blijkt uit Figuur 1Een spanningssignaaloverdrachtssysteem bestaat uit drie belangrijke componenten:

1. Negatieve terugkoppeling spanningsuitgangscircuit

2. Signaaltransmissiekabel

   • Inclusief parasitaire capaciteit (C1) En parasitaire inductantie (L1), die afhankelijk zijn van kabellengte En bedradingsschema.

3. Ingangssignaalverwervingscircuit

   • Kan het volgende omvatten: laagdoorlaatfilter (L2, C2).

2. Waarom treedt oscillatie op?

In een spanningssignaalsysteem met negatieve terugkoppeling wordt het ingangssignaal als volgt berekend:

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

Echter, als de Het terugkoppelingssignaal (|Xf|) is 180° in fase verschoven., de vergelijking verandert in:

∣Xi′∣=∣Xi∣+∣Xf∣|X_i'| = |X_i| + |X_f|

Dit betekent dat zelfs als geen ingangssignaal wordt toegepast (|Xi| = 0), de Het feedbacksignaal houdt de output in stand., wat leidt tot zelfonderhoudende oscillatie.

Om oscillatie te laten plaatsvinden, moet aan twee voorwaarden worden voldaan:

1. De lusversterking is groter dan 1: |AF| > 1

2. Faseverschuiving voldoet aan: φA + φF = (2n+1)π

De faseverschuiving De inhoud van de lus is afkomstig uit meerdere bronnen:
✔ Parasitaire capaciteit (C1) en inductantie (L1) in de transmissiekabel
✔ Laagdoorlaatfiltercomponenten (L2, C2) in het ingangscircuit
✔ Filtercondensatoren in het uitgangscircuit

Als de De totale faseverschuiving bedraagt 180°.Zelfoscillatie kan optreden.

3. Hoe voorkom je trillingen?

Om trillingen te voorkomen, Aan één van de twee bovenstaande voorwaarden mag niet voldaan zijn. binnen het operationele frequentiebereik.

Zoals blijkt uit Figuur 2Er wordt rekening gehouden met twee kritische frequenties:

• fc: De frequentie waarbij de lusversterking |AF| daalt naar 0 dB.

• fo: De frequentie waarbij de faseverschuiving van de lus groter is dan -180°.

Om de stabiliteit te behouden, de De versterking moet lager zijn dan 0 dB. wanneer de faseverschuiving -180° bereikt.

4. Waarom stroomuitgangssignalen stabieler zijn

Stroomsignaaluitgangscircuits zijn minder gevoelig voor oscillatie omdat:
✔ Hun feedbacktraject is beperkt tot interne componenten. (zoals weergegeven in Figuur 3).
✔ Variaties in de externe belasting hebben weinig invloed op de faseverschuiving of versterking..

Daarentegen, spanningsuitgangscircuits (Figuur 4) feedback ontvangen van de uitvoerpunt, wat betekent dat externe kabels en bemonsteringscircuits kunnen de faseverschuiving en versterking beïnvloeden. Als hun parameters veranderen, zal het systeem kan voldoen aan de oscillatievoorwaardenwat tot instabiliteit leidt.

5. Conclusie

Spanningsuitgangssignalen kunnen oscilleren wanneer:
✔ Parasitaire componenten veroorzaken een faseverschuiving van 180°.
✔ De lusversterking blijft groter dan 1 bij deze faseverschuiving.

Om trillingen te voorkomen:
✔ Zorg ervoor dat de lusversterking onder 0 dB komt voordat de faseverschuiving 180° bereikt.
✔ Minimaliseer parasitaire capaciteit/inductantie in transmissiekabels.
✔ Gebruik geschikte filters om de feedbacklus te stabiliseren.

Daarentegen, stroomtype uitgangen zijn stabieler omdat hun De feedbacklus wordt minder beïnvloed door externe belastingsomstandigheden..