弱弱的请教个模拟问题。。。
时间:12-12
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幅频特性的稳定问题
我们都知道当gain=1时候,如果总相移接近360度。那么根据闭环特性H(s)=A(s)/{1+A(s)},在GBW附近会产生趋于无穷大的spike,这个系统不稳定。 如果假设gain=1时候,总相移已经远超过360度,假设为450度。通过闭环特性这个时候在gain=1的频率点处h(s)=-i/(1-i),模值为1/ squar2=0.7...在总相移为360度的地方,由于gain还比较大,所以H(S)还是趋于1。。从闭环特性看,系统似乎稳定了。此时系统总共相移超过360度了, 应该是正反馈了, 但是正反馈在闭环内产生的幅值却小于1.
有点乱不知道说清楚了没有。
已经按照大牛willysansen把相移都改为总相移来描述了!就是把负反馈产生的180度相移也加进入了总相移里面
我们都知道当gain=1时候,如果总相移接近360度。那么根据闭环特性H(s)=A(s)/{1+A(s)},在GBW附近会产生趋于无穷大的spike,这个系统不稳定。 如果假设gain=1时候,总相移已经远超过360度,假设为450度。通过闭环特性这个时候在gain=1的频率点处h(s)=-i/(1-i),模值为1/ squar2=0.7...在总相移为360度的地方,由于gain还比较大,所以H(S)还是趋于1。。从闭环特性看,系统似乎稳定了。此时系统总共相移超过360度了, 应该是正反馈了, 但是正反馈在闭环内产生的幅值却小于1.
有点乱不知道说清楚了没有。
已经按照大牛willysansen把相移都改为总相移来描述了!就是把负反馈产生的180度相移也加进入了总相移里面
可以这样理解,在小信号情况下,在相位=180度的情况下,闭环gain是大于1的,这时候
信号越来越大,最终到达一个限幅阶段,最后稳定在相位=180,闭环闭环gain=1,这就是
一个振荡器的原理
在180°时候gain大于1,系统在180°频率振荡,此时已经是正反馈,
直到输出限幅,A(s)gain变的非线性,系统gain变为1。
那假设输入一个信号,其频率恰好是总相移为360度时的频率,系统能稳定么?
望大牛解答时候能够结合公式推出不稳定就像razavi书上推phasemargin对时域影响
一个是gain margin,一个是phase margin,有一个不满足就稳定不了。
bode plot 适用于单次穿越0db&180°的情况。对于mult crossover 的情况,要用根轨迹分析close loop 的相应。
如果你的phase 在前面跨越180°但后面用零点在0db时候把phase补偿回120,你仍然有60°phase margin。你的系统数学上仍然可以稳定 (注意,此时你的负反馈的gain要足够大,而不是传统意义上的gain 越低越稳定或者dominant pole 越低越好)。
而在实际电路中,像前面大家说的一样,要尽量避免这种情况。因为这一般出现在多pole/zero的系统中,而每个极点形成的地方都有限幅等非线性作用,一旦噪声进入就很容易不稳定,或者偏离小信号模型,要考虑大信号的slew rate。
一般这种情况在控制系统中比较常见,多是控制对象本身特性不好(比如含有右半平面极点等,一般这种复杂设计都是用数字设计实现),在电路中除非真的需要某些特性,否则我不建议设计成这种模式。