關(guān)鍵詞：寄生振蕩；雜散電容；線(xiàn)間電感
摘 要 研討了寄生振蕩產(chǎn)生的原因，提出了排除寄生振蕩的七種方法。
1 引言 在部分電子醫療儀器中，設有增益較高的多級高頻放大電路，由于元件排列和電路結構上存在問(wèn)題，或者在運輸、修理和維護時(shí)不注意，碰動(dòng)了元件的位置，都可能引起信號耦合而產(chǎn)生有害的寄生振蕩。
2 寄生振蕩產(chǎn)生的原因 寄生振蕩的產(chǎn)生大都是由于放大器的輸出通過(guò)難于查覺(jué)的感應回路，反饋至輸入端產(chǎn)生的。如圖1中的兩極放大器，A
1和A
2若它們各自的輸入和輸出信號都相反，即相差180°，放大器A
2的輸出信號即使通過(guò)某種感應支路而反饋到它本身的輸入端，因兩者相位差180°，是負反饋，故不會(huì )引起振蕩。若A
2的輸出端反饋至A
1的輸入端，因而信號相位相同，形成正反饋，電路就有可能產(chǎn)生振蕩。
圖1 在多極放大器中，特別是高頻脈沖信號，由于它的諧波分量極其豐富，放大器對不同頻率的信號成分的放大系數、反饋系數與相位都不同，所以就有可能在某一頻率上產(chǎn)生寄生振蕩而破壞放大器的工作特性。
設兩個(gè)頻率為f
l和f
h的正弦波信號疊加在一起而通過(guò)一根導線(xiàn)，該導線(xiàn)可等效為圖2的一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。
圖2 設：引線(xiàn)電感L=25μh；雜散電容C=4pf；導線(xiàn)電阻r=0.01Ω
對輸入低頻f
l10KHZ、e
i2V的信號而言，其輸出電壓e
0根據公式：
對輸入高頻fh16MHZ,e
i0.01V的信號，輸出電壓e＇
0根據公式：
通過(guò)解題可知，輸入低頻10KHZ，2v的信號電壓通過(guò)導線(xiàn)(線(xiàn)路)后，信號電壓沒(méi)有什么變化；而在同一根導線(xiàn)(線(xiàn)路)里輸入高頻16MHZ，0.01v的信號電壓，在輸出端的信號電壓竟增高近100倍。這足以看出導線(xiàn)上的引線(xiàn)電壓和雜散電容產(chǎn)生的諧振對高頻信號的放大和傳輸造成的危害。
當信號頻率變化時(shí)，不僅信號的輸出幅度隨頻率的不同而大小變化，而且相位也將隨頻率的不同而有不同的偏移。從一個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)回路上可以看出相移和頻率的關(guān)系，見(jiàn)圖3。
圖3 當頻率低時(shí)，電阻兩端電壓e
R超前輸入信號電壓θ角。
當頻率高時(shí)，電阻兩端電壓e
R滯后輸入信號電壓φ角。
放大器也會(huì )因相移隨頻率不同而改變，當某一頻率在放大環(huán)路中產(chǎn)生180°的相移而放大系數≥1時(shí)，該頻率就可能產(chǎn)生寄生振蕩。
3 寄生振蕩的排除方法 對電子電路中產(chǎn)生的寄生振蕩，因為它有很大的偶然性，因此要查明原因和找出振蕩源，往往是一件非常麻煩的工作，即使找到了振蕩源，要排除這種有害的寄生振蕩也絕非易事。一旦碰到電路產(chǎn)生自激振蕩，首先應判斷是連續振蕩、間歇振蕩或者是瞬間的衰減振蕩。振蕩大致在這三個(gè)部位：(1)放大電路本身；(2)人為的反饋支路；(3)布線(xiàn)和元器件的部位安裝、安排不當或有了改變。
迅速排除寄生振蕩有以下七種方法：
?、匐娮璺答伔?br> 在放大器的輸入端串入幾十至幾百歐姆的電阻、消耗反饋能量，降低放大器的增益。
?、趯?zhuān)用工具推拉法
可用自制的專(zhuān)用工具，推拉有關(guān)元件和布線(xiàn)的位置，觀(guān)察振蕩變化和消除的情況。
?、矍脫舴?br> 敲擊機殼和底板，看振蕩是否有變化。有些設備因接地點(diǎn)焊接不牢或底板鏍絲松動(dòng)也會(huì )引起電子線(xiàn)路的自激。
?、茼槾谓拥卦囂椒?br> 用0.1μf滌倫電容器一只，使有關(guān)電路逐一接地，由末級開(kāi)始，順序向前，探查出振蕩停止的那部分電路。
?、葜苯佣搪贩?br> 把各級放大器輸入端逐級短路，探查振蕩發(fā)生在哪一級，從而確定振源的部位。
?、拗绷麟妷罕肀O視法
在檢漢輸出端用普通電壓表監視，由前向后逐級屏蔽，觀(guān)察電壓表的變化，查出振源的部位。
?、呤静ㄆ魈綔y法
在有條件的情況下，可用方波發(fā)生器由后向前逐級輸入方波信號，在放大器的輸出端用示波器進(jìn)行觀(guān)察。根據方波前后沿的變化穩定度來(lái)判斷放大電路工作是否穩定或處于臨振狀態(tài)。
在一些有多級高頻放大器的醫療儀器中的高頻部分，若產(chǎn)生了寄生振蕩，采用上述方法能使醫療儀器維修人員在短時(shí)間內排除該故障，對于維修人員提高修理質(zhì)量和工作效率，保證儀器的完好率，有著(zhù)一定的適用性，因而是一種較理想的方法。
