1. 電壓訊號傳輸路徑

圖1 電壓源訊號的傳輸路徑
圖1 電壓源訊號的傳輸路徑

如圖所示 圖 1電壓訊號傳輸系統由三個主要部件組成：

  1. 負回授電壓輸出電路

  2. 訊號傳輸電纜

    • 包括 寄生電容（C1） 和 寄生電感（L1）這取決於 電纜長度 和 佈線佈局.

  3. 輸入訊號擷取電路

    • 可能包括 低通濾波器（L2，C2）.

2. 為什麼會發生振盪？

在負回授電壓訊號系統中，輸入訊號計算如下：

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

然而，如果 反饋訊號 (|Xf|) 相移了 180°等式變為：

∣Xi′∣=∣Xi∣+∣Xf∣|X_i'| = |X_i| + |X_f|

這意味著即使 無輸入訊號 已應用（|Xi| = 0）， 這 回饋訊號維持輸出導致 自持振盪.

振蕩的發生必須滿足兩個條件：

  1. 環路增益大於 1： |AF| > 1

  2. 相移滿足： φA + φF = (2n+1)π

的 相移 循環中的數據來自多個來源：
✔ 傳輸電纜中的寄生電容 (C1) 和電感 (L1)
✔ 輸入電路中的低通濾波器元件（L2、C2）
✔ 輸出電路中的濾波電容器

如果 總相移達180°可能會發生自激振盪。

3. 如何防止振盪？

為防止振盪， 以上兩個條件中必須有一個不滿足。 在工作頻率範圍內。

圖2 無振蕩的負回授迴路條件
圖2 無振蕩的負回授迴路條件

如圖所示 圖 2考慮兩個關鍵頻率：

  • fc： 環路增益的頻率 |AF| 降至 0 dB.

  • fo： 環路相移超過的頻率 -180°.

為了維持穩定， 增益應低於 0 dB 當相移達到-180°時。

4. 為什麼電流輸出訊號更穩定

圖 3 電流源回授迴路
圖 3 電流源回授迴路
圖 4 電壓源回饋迴路
圖 4 電壓源回饋迴路

電流訊號輸出電路 不太容易發生振盪，因為：
✔ 它們的回饋路徑僅限於內部元件。 （如圖） 圖 3).
✔ 外部負載變化對相移或增益的影響很小。.

相比之下， 電壓輸出電路 （圖 4）從以下方面獲得回饋 輸出點意思是 外部電纜和取樣電路 可以影響相移和增益。如果它們的參數發生變化，系統就會發生變化。 可能滿足振盪條件導致不穩定。

5.結論

電壓型輸出訊號在下列情況下會振盪：
✔ 寄生元件會引入 180° 相移。
✔ 在此相移下，環路增益仍大於 1。

為避免振盪：
✔ 在相移達到 180° 之前，請確保環路增益降低到 0 dB 以下。
✔ 盡量減少傳輸電纜中的寄生電容/電感。
✔ 使用適當的濾波方法來穩定回授迴路。

相比之下， 電流型輸出 由於它們的穩定性更高，因此它們 回授迴路受外部負載條件的影響較小.