每當(dāng)系統(tǒng)包含負(fù)反饋環(huán)路時(shí)，環(huán)路增益T成為衡量和優(yōu)化穩(wěn)定性、輸出調(diào)節(jié)和瞬態(tài)響應(yīng)性能的一個(gè)重要性能參數(shù)。電壓注入是廣泛采用的測(cè)量T的方法。圖1所示為典型的電壓注入T測(cè)量設(shè)置。反饋路徑在VOUT和Rup之間切斷。插入干擾電壓。所有信號(hào)都指向接地。

圖1：典型的T測(cè)量設(shè)置

等式1測(cè)量T為：

? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? (1)? ? ? ? ? ? ? ? ?

信號(hào)接收器A和B具有兩條引線，它們分別為信號(hào)A和B提供參考點(diǎn)。圖2所示為引線。

圖2：接收器A和B的探頭及其參考引線

多數(shù)情況下，這些引線接地，因此，它們被稱為GND引線。但是情況總是如此嗎？為了回答這個(gè)問(wèn)題，我將演示使用LM4041-N（一個(gè)精密并聯(lián)電壓基準(zhǔn)）的示例。圖3所示為L(zhǎng)M4041-N的典型應(yīng)用電路。

圖3：LM4041-N典型應(yīng)用電路

LM4041-N將VO到FB引腳上的電壓保持在1.24V，如圖4所示。電阻分壓器設(shè)置輸出直流電壓。RS提供LM4041-N和負(fù)載的電流。

圖4：LM4041-N框圖

要從12V總線生成2.5V參考電壓，我使用了以下組件：

R1 = 10k?.

R2 = 10k?.

RS= 10k?.

Co = 0.22μF.

圖5所示為使用圖1所示設(shè)置的波特圖測(cè)量結(jié)果。結(jié)果并不像我預(yù)期的那樣對(duì)應(yīng)于嚴(yán)格的直流調(diào)節(jié)。同時(shí)它也并未直接指示穩(wěn)定性。

圖5：通過(guò)接地的參考引線的測(cè)量波德圖

我推導(dǎo)出指向接地的交流小信號(hào)模型。圖6所示為模型。

圖6：指向接地的小信號(hào)模型

憑借接地的參考引線，Vo和R1之間的斷點(diǎn)只切斷反饋路徑的一部分。我檢查了LM4041-N框圖。增益級(jí)的正輸入從交流角度連接到Vo。通過(guò)將參考引線移至Vo，我現(xiàn)在可在R2和接地之間完全斷開(kāi)反饋環(huán)路。在這個(gè)斷點(diǎn)，反向是調(diào)節(jié)器輸出，RS和Co并聯(lián)。R2是正向阻抗。對(duì)于大多數(shù)頻率，Co的阻抗遠(yuǎn)小于R2。圖7所示為指向Vo的小信號(hào)模型。

圖7：指向輸出的小信號(hào)模型

圖8所示為使用圖7所示的設(shè)置的測(cè)量結(jié)果。

圖8：通過(guò)連接到Vo的參考引線測(cè)量波特圖

圖8所示的結(jié)果表明穩(wěn)定性需要改進(jìn)。我將輸出電容從0.22μF降低到47nF，并添加一個(gè)與R2并聯(lián)的相位提升電容，如圖9所示。

圖9：作為2.5V參考電壓的LM4041-N最終原理圖

圖10所示為通過(guò)減小Co和相位提升電容Cff所做的改進(jìn)。隨著不斷變化，相位裕度從16度增加到45度。

圖10：具有不同Co和Cff的測(cè)量波特圖

您可使用LM4041-N顯示如何找到一個(gè)點(diǎn)來(lái)連接用于波特圖測(cè)量的頻率分析儀的參考引線。首先，開(kāi)發(fā)交流小信號(hào)模型。然后，確定參考點(diǎn)，以便您可找到一個(gè)斷點(diǎn)，以滿足這兩個(gè)要求：

所有反饋路徑在斷點(diǎn)處切斷。

反向斷點(diǎn)的阻抗遠(yuǎn)小于正向阻抗。

審核編輯：何安淇