大多数电源和稳压器是为在指定电流范围内保持恒定电压而设计的。为实现这一目标，它们在本质上都是带有闭合反馈环路的放大器。理想的电源必需响应快，保持恒定输出，而又没有过多的振铃或振荡。控制环路测量有助于表征电源怎样对输出负载条件变化作出响应。

01 频响分析简介

系统频响是一种与频率相关的函数，表示系统输入（激发）上特定频率的基准信号 ( 通常是一个正弦曲线波形 ) 怎样传送通过系统。图 1 是概括性的控制环路，其中正弦波 a(t) 应用到拥有传递函数 G(s) 的系统中。在初始条件引起的瞬态信号衰落消失后，输出 b(t) 变成正弦波，但有不同的幅度 B 和相对相位 Φ。输出 b(t) 的幅度和相位实际上与输入正弦曲线的频率 (ω●rad/s) 上的传递函数 G(s)有关。反馈系数‘k’决定了怎样根据输出上的负载调节输入信号。

为了解系统特点，我们以变化幅度在频率范围内扫描输入正弦曲线信号。这有助于表示在某个频率范围内获得的环路的增益和相位，提供与控制环路和电源稳定性有关的重要信息。通过顺序测量各个频率上的增益和相位，可以绘制增益和相位相对于频率关系图。通过使用对数频率标度，这些图可以覆盖非常宽的频率范围。这些图通常称为波德图，因为 Hendrik Wade Bode最早在控制系统设计方法中使用这些图。

波德本人 1940 年在《贝尔系统技术杂志》发表的文章（“反馈放大器设计中衰减与相位之间的关系”）中说：着手反馈放大器设计的工程师必须是拥有混合情绪的人。一方面，他可能会对结构特点的改进欣喜若狂，因为反馈结果非常好，前景一片光明。另一方面，他深知，除非自己最终能够围绕反馈环路调节相位和衰减特点，放大器不会自发地突然不可控地唱起来，否则这些优势实际上根本实现不了。

在电源设计中，控制环路测量有助于表征电源对输出负载条件变化、输入电压变化、温度变化等怎样作出响应。理想的电源必需响应快，保持恒定输出，而又不会有过多的振铃或振荡。这通常通过控制电源和负载之间元器件（一般是 MOSFET）的快速开关来实现。开关打开的时间相对关闭的时间越长，为负载提供的功率越高。不稳定的电源或稳压器可能会振荡，导致控制环路带宽上出现非常大的明显纹波。这种振荡还可能会导致EMI 问题。

02 增益裕量和相位裕量

环路的增益为正 ( ≥ 1) 时，也会出现不稳定性，因为相移接近 -180°。在这些情况下，环路会出现正反馈，变得不稳定。波德图显示相同频率标度上的增益和相位，让你看到与这种不想要的情况的接近程度。从波德图获得的两项测量会衡量电源控制环路的安全裕量：相位裕量和增益裕量。

关键词:环路响应测试

浏览量：16360

来 源：日图科技

编辑：清风

声明：凡本网注明"  来源：仪商网"的所有作品，版权均属于仪商网，未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用，并注明"来源：仪商网"。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品，归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载，如有作品内容、版权以及其它问题的，请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜，请联系本网。
QQ：2268148259、3050252122。