*相位裕度/增益裕度 *补偿限额/增加限额 *当前/当前
相位裕度和增益裕度是评估负反馈电路稳定性的指标。
右图中负反馈电路的增益为
变成。
图1 负反馈电路框图
放大器输入和输出之间的相位和增益相互影响并随频率而变化。如果在输入和输出之间的相位量为180度或更大的频率处增益为1(=0dB)或更大,则负反馈变成正反馈并且放大器可能会异常振荡。
下面根据FRA(频率特性分析仪)的实测数据对相位裕度和增益裕度进行说明。
在FRA中,以图1中的β电路的加法符号为+来获得环路增益Aβ。
相位裕度,如图2所示,是在增益为0dB的频率下,相位差在0度以上(相位量为180度)的程度,即相位差本身的值。
另一方面,增益裕度定义为在相位差为0度的频率处增益低于0dB的程度。
通常,对于许多应用来说,需要 60 度或更大的相位裕度和 10 dB 或更大的增益裕度作为合适的值。
实际测量中,可以比较清晰地得到相位裕度,但增益裕度往往因噪声等影响而不清楚。这是因为,在相对较高的频率下,此时的增益常常为负值。即使增益裕度不清楚,也只能从相位裕度来评估稳定性。
除了这里介绍的方法(相位裕度和增益裕度)之外,还有各种其他评估稳定性的方法,例如奈奎斯特图和现代控制理论。
图2 开关直流电源的测量数据示例
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