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未解决

关于环路的问题,敬请各位大神指点。

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sensitiveman
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本网技师
  • 2017-8-22 12:41:26
10问答币
在下才疏学浅,对环路的理解一直模糊不清。近期遇到一个问题感到疑惑不解,敬请各位大神指点。
相位裕度和增益裕度的标准定义究竟是什么?我在网上看到有大致两种解释:
a)麦格米特陈工的资料里是这样说的(原文):
相位裕度:相位曲线在穿越频率处的相位和-180°之间的相位差。
增益裕度:增益曲线在相位曲线达到-180°的频率处对应的增益。
在Mathworks里找到一张图片符合这种定义:
我后来查阅模电资料里的定义也是符合的。
b)但是,我在百度文档里找到一个貌似是茂硕电源的环路测试参考资料这样解释(原文):
相位裕度:增益降到0dB时所对应的相位。
增益裕度:相位降到0deg时所对应的增益大小(实际是衰减)。
对应的图片是这样的
我后来查找到TI的一份文件,里面的测试结果也是这样的
这两种解释不管是字面上还是从图上看,完全对应不上,请问是何种原因?是不是因为开环与闭环的原因?
另外.电源环路稳定性的标准判据是什么?我在它们的解释也有些不一样,哪一种更严谨?
a)来自于麦格米特陈工的资料
准则1:在穿越频率处,总开环增益要有大于30°的相位裕量。
准则2:为防止-2增益斜率的电路相位快速变化,系统的开环增益曲线在穿越频率处附近的增益斜率应为-1
准则3:增益裕量是开环系统的模的度量,该变化可能导致曲线刚好通过-1点,一般需要6dB的增益裕量。
b)来自茂硕电源的环路测试参考资料则是这样的
准则1:在室温和标准输入、正常负载条件下,闭环回路增益为0dB(无增益)的情况下,相位裕度是应大于45 度;如果输入电压、负载、温度变化范围非常大, 相位裕度不应小于30度
准则2:同步检查在相位接近于0deg时,闭环回路增益裕度应大于7dB,为了不接近不稳定点,一般认为增益裕度12dB以上是必要的。
准则3:同时依据测试的波特图对电源特性进行分析,穿越频率按20dB/Dec闭合,频带宽度一般为开关频率的1/20~1/6。

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mathworks

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茂硕

茂硕

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TI test

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dspwalker
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高级工程师
  • 2017-8-22 19:24:41
  • 倒数6
 
1、mathworks和自控书中对伯德图的稳定裕度的描述,个人认为是比较权威的。
2、环路测试仪测出的伯德图,相频特性曲线比理论值增加了180°,难道是厂家为了方便直接读出相位裕度而为?(坐等厂家人员来答一波)
3、附图中是以前测的伯德图,用的仪器是PSM1700,从图中也可以看出,相频特性确实比理论值增加了180°。所以仪器厂家的相关说明文档应该是以仪器显示为基础的,从这个角度来说,厂家的资料对稳定裕度的描述也不能说错误,只是针对的是仪器的使用。





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sensitiveman
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LV2
本网技师
  • 2017-8-22 22:29:37
  • 倒数5
 
谢谢你的热心回复。我以前根本没有测过环路,对此完全不了解。听你这么一说,确实是有180°的相位差异,不知道是不是开环与闭环的原因?
greendot
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专家
  • 2017-8-23 00:14:03
  • 倒数4
 
其实没有差异,只是坐标显示改变了一下,Matlab 的是最正确的,但为了方便起见,把-180度标为0度,可以直接读出相位裕度,不用算减数。
另测量时,系统是闭环的,但测的是开环环路增益,分析计算的也是。
sensitiveman
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LV2
本网技师
  • 2017-8-23 09:47:42
  • 倒数3
 
谢谢解惑!
dspwalker
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高级工程师
  • 2017-8-23 19:52:35
  • 倒数2
 
1、这个180°与开环或闭环没有关系,是仪器自己加上去的。2、分析仪中有两种显示方法,一个是-180°~+180°,一个是0°~360°。

3、至于开环还是闭环伯德图,可以通过改变测量探头的位置测得。

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朴华
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副总工程师
最新回复
  • 2017-8-23 22:20:49
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兄台正解;实际上就是看你在测试环路时,测试设备的接法。不同的接法,读取的方式是有所不同的。
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