每當系統(tǒng)包含負反饋環(huán)路時，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)響應性能的一個重要性能參數(shù)。電壓注入是廣泛采用的測量T的方法。圖1所示為典型的電壓注入T測量設置。反饋路徑在VOUT和Rup之間切斷。插入干擾電壓。所有信號都指向接地。

圖1：典型的T測量設置

等式1測量T為：

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

信號接收器A和B具有兩條引線，它們分別為信號A和B提供參考點。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？為了回答這個問題，我將演示使用LM4041-N（一個精密并聯(lián)電壓基準）的示例。圖3所示為LM4041-N的典型應用電路。

圖3：LM4041-N典型應用電路

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

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所示設置的波特圖測量結(jié)果。結(jié)果并不像我預期的那樣對應于嚴格的直流調(diào)節(jié)。同時它也并未直接指示穩(wěn)定性。

圖5：通過接地的參考引線的測量波德圖

我推導出指向接地的交流小信號模型。圖6所示為模型。

圖6：指向接地的小信號模型

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

圖7：指向輸出的小信號模型

圖8所示為使用圖7所示的設置的測量結(jié)果。

圖8：通過連接到Vo的參考引線測量波特圖

圖8所示的結(jié)果表明穩(wěn)定性需要改進。我將輸出電容從0.22μF降低到47nF，并添加一個與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所示為通過減小Co和相位提升電容Cff所做的改進。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的測量波特圖

您可使用LM4041-N顯示如何找到一個點來連接用于波特圖測量的頻率分析儀的參考引線。首先，開發(fā)交流小信號模型。然后，確定參考點，以便您可找到一個斷點，以滿足這兩個要求：

所有反饋路徑在斷點處切斷。

反向斷點的阻抗遠小于正向阻抗。

審核編輯：何安淇