請問一下u因子為什么可以表示放大器的穩(wěn)定性程度呢？

(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，負載是多大，只要源和負載都是無源的，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[1]中提到，有兩種方法。

一種是K-△準則，即：

另外一種是u準則，即：

不過，在文獻[2]中，還提到一個u'準則[2]，如下圖所示。

這個u'和u有點對偶的關系，一個是在ΓL平面，一個是在ΓS平面，而且兩個準則，等價，即：

在文獻[1]中，有這樣一段話：

也就是說，因為K-△準則，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[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u越大，那就說明這個不穩(wěn)定圓離SMITH圓圖的中心越遠，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