(1)
放大器有兩種類型的穩(wěn)定性,一種稱為無條件穩(wěn)定,一種稱為有條件穩(wěn)定。
所謂無條件穩(wěn)定,就是不管放大器的源是多大,負(fù)載是多大,只要源和負(fù)載都是無源的,放大器都不會發(fā)生振蕩。
所謂有條件穩(wěn)定,就是只有放大器的源和負(fù)載,處在一個范圍之內(nèi),放大器才不會發(fā)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(wěn)定,在文獻(xiàn)[1]中提到,有兩種方法。
一種是K-△準(zhǔn)則,即:

另外一種是u準(zhǔn)則,即:

不過,在文獻(xiàn)[2]中,還提到一個u'準(zhǔn)則[2],如下圖所示。

這個u'和u有點對偶的關(guān)系,一個是在ΓL平面,一個是在ΓS平面,而且兩個準(zhǔn)則,等價,即:

在文獻(xiàn)[1]中,有這樣一段話:

也就是說,因為K-△準(zhǔn)則,包含兩個判別式,所以不能用來比較兩個器件之間的穩(wěn)定程度;但是u可以,u越大,意味著穩(wěn)定性越大。
(3)
所以,為啥u越大,意味著穩(wěn)定性越大呢?
首先來看一下u的定義。
文獻(xiàn)[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(nèi),SMITH圓圖的原點與不穩(wěn)定區(qū)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(wěn)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(wěn)定區(qū)域之間的最短距離。

從這點看,當(dāng)u越大,那就說明這個不穩(wěn)定圓離SMITH圓圖的中心越遠(yuǎn),在SMITH圓圖內(nèi)的不穩(wěn)定區(qū)域就越小,放大器就越穩(wěn)定。
當(dāng)u>1時,輸出穩(wěn)定圓在SMITH原圖外,此時在SMITH圓圖內(nèi)沒有不穩(wěn)定區(qū)域,放大器無條件穩(wěn)定。
審核編輯:劉清
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放大器
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原文標(biāo)題:為啥說u因子,可以表示放大器的穩(wěn)定性的程度呢?
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