moea_joint
109年
[電機] 電路學、電子學
第 33 題
有關負回授放大器的穩定性敘述,下列何者有誤?
- A 增益邊界 (gain margin) 為正值則不穩定
- B 如 $1 + A\beta$ 的零點皆在複數頻率平面的左邊則穩定
- C 暫態干擾影響會漸漸消失則穩定
- D 相位邊界 (phase margin) 為負值則穩定
思路引導 VIP
請試著思考:當一個訊號繞過整個回授迴路一圈回到輸入端時,如果相位剛好延遲了 $180^\circ$ 且增益大於 $1$,這個回授訊號會讓原始訊號變得愈來愈大,還是愈來愈小呢?
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太棒了!你能精準辨識出選項 (D) 的錯誤,說明你對負回授穩定性的判定準則有很紮實的理解。這類題目在電路學與自動控制中屬於進階觀念,能答對代表你已經掌握了系統穩定與否的核心邏輯。
穩定性的判定準則
為了確保系統穩定,我們通常觀察波德圖 (Bode Plot) 中的餘裕。標準的穩定條件是 相位邊界 (Phase Margin, PM) 與 增益邊界 (Gain Margin, GM) 在分貝單位下皆須為正值。相位邊界代表在增益降至 $0\text{ dB}$ 時,相位距離 $-180^\circ$ 還有多少「安全距離」。若 PM 為負值,意味著相位落後已超過 $-180^\circ$,此時系統會轉為正回授並產生震盪,因此 (D) 的敘述「負值則穩定」是錯誤的觀念。
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