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回路增益（LOOP GAIN）
閉環(huán)系統(tǒng)（Closed-loop System）有個特性稱為回路增益（Loop Gain）。在穩(wěn)壓電路中，回路增益定義為反饋信號（Feedback Signal）通過整個回路后的電壓增益（Voltage Gain）。為了更好的解釋這個概念，LDO的結(jié)構(gòu)框圖（圖2）作如下修改（圖6：回路增益的測量方法）。
圖6
變壓器（Transformer）用來將交流信號（AC Signal）注入（Inject）到“A”、“‘B”點間的反饋回路。借助這個變壓器，用小信號正弦波（Small-signal Sine Wave）來“調(diào)制”（modulate）反饋信號?？梢詼y量出A、B兩點間的交流電壓（AC Voltage），然后計算回路增益。回路增益定義為兩點電壓的比（Ratio）： Loop Gain ＝ Va / Vb （5）
需要注意， 從Vb點開始傳輸?shù)男盘枺?通過回路（Loop）時會出現(xiàn)相位偏移（Phase Shift），最終到達Va點。相位偏移（Phase Shift）的多少決定了回路的穩(wěn)定程度（Stability）。
反饋（FEEDBACK）
如前所述，所有的穩(wěn)壓器都采用反饋（ Feedback）以使輸出電壓穩(wěn)定。輸出電壓是通過電阻分壓器進行采樣的（圖6），并且該分壓信號反饋到誤差放大器的一個輸入端，誤差放大器的另一個輸入端接參考電壓，誤差放大器將會調(diào)整輸出到導(dǎo)通管（Pass Transistor）的輸出電流以保持直流電壓（DC Valtage）的穩(wěn)定輸出。
為了達到穩(wěn)定的回路就必須使用負(fù)反饋（Negative Feedback）。負(fù)反饋，有時亦稱為改變極性的反饋（degenerative feedback），與源信號的極性相反（圖7：反饋信號的相位示意圖）。
圖7
負(fù)反饋與源（Source）的極性相反，它總會阻止輸出的任何變化。也就是說，如果輸出電壓想要變高（或變低），負(fù)反饋回路總會阻止，強制其回到正常值。
正反饋（Positive Feedback）是指當(dāng)反饋信號與源信號有相同的極性時就發(fā)生的反饋。此時，回路響應(yīng)會與發(fā)生變化的方向一致。顯而易見不能達到輸出的穩(wěn)定，不能消除輸出電壓的改變，反而將變化趨勢擴大了。
當(dāng)然，不會有人在線性穩(wěn)壓器件中使用正反饋。但是如果出現(xiàn)180°的相移，負(fù)反饋就成為正反饋了。
相位偏移（PHASE SHIFT）
相位偏移就是反饋信號經(jīng)過整個回路后出現(xiàn)的相位改變（Phase Change）的總和（相對起始點）。相位偏移，單位用度（Degrees）表示，通常使用網(wǎng)絡(luò)分析儀（network analyzer）測量。理想的負(fù)反饋信號與源信號相位差180°（如圖8：相位偏移示意圖），因此它的起始點在－180°。在圖7中可以看到這180°的偏置，也就是波型差半周。
圖8
可以看到，從－180°開始，增加180°的相移，信號相位回到零度，就會使反饋信號與源信號的相位相同，從而使回路不穩(wěn)定。
相位裕度（PHASE MARGIN）
相位裕度（Phase Margin，單位：度），定義為頻率的回路增益等 0dB（單位增益，Unity Gain）時，反饋信號總的相位偏移與－180°的差。一個穩(wěn)定的回路一般需要20°的相位裕度。
相位偏移和相位裕度可以通過波特圖中的零、極點計算獲得。
極點（POLES）
極點（Pole）定義為增益曲線（Gain curve）中斜度（Slope）為－20dB/十倍頻程的點（圖9：波特圖中的極點）。每添加一個極點，斜度增加20dB/十倍頻程。增加n個極點，n ×（－20dB/十倍頻程）。每個極點表示的相位偏移都與頻率相關(guān)，相移從0到－90°（增加極點就增加相移）。最重要的一點是幾乎所有由極點（或零點）引起的相移都是在十倍頻程范圍內(nèi)。
注意：一個極點只能增加－90°的相移，所以最少需要兩個極點來到達－180°（不穩(wěn)定點）。
圖9
零點（ZEROS）
零點（Zero）定義為在增益曲線中斜度為＋20dB/十倍頻程的點（如圖10：波特圖中的零點）。零點產(chǎn)生的相移為0到＋90°，在曲線上有＋45°角的轉(zhuǎn)變。必須清楚零點就是“反極點”（Anti-pole），它在增益和相位上的效果與極點恰恰相反。這也就是為什么要在LDO穩(wěn)壓器的回路中添加零點的原因，零點可以抵消極點。
圖10
工商網(wǎng)監(jiān)
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