【導讀】benwenjieshaoruheliyongbotetulaikuaisupinggunindedianyuanshejishifoumanzudongtaikongzhixingweiyaoqiu。dianyuantongchangtongguokongzhihuanlubaochigudingdeshuchudianya。zhegekongzhihuanlukenengwending，yekenengbuwending；keyikuaisutiaojie，yekeyimansutiaojie。zaidaduoshuqingkuangxia
，doukeyishiyongbotetulaimiaoshukongzhihuanlu。tongguoshiyongbotetu
，ninkeyizhakankongzhihuanludesudu，tebieshiqitiaojiewendingxing。

圖1.使用控製環路（以綠色顯示）來調節其輸出電壓的開關穩壓器示例

圖1所示是采用降壓拓撲的典型開關穩壓器。它將較高的輸入電壓轉換為較低的輸出電壓。目標是盡可能準確地調節輸出電壓VOUT。為此，通過反饋(FB)引腳將控製環路集成到電路中。它可以檢測到VOUT的電壓變化。控製環路應能夠快速響應，以便始終盡可能準確地調節VOUT。每當輸入電壓或負載電流發生變化時
，都必須重新調節輸出電壓。

圖2.顯示控製環路增益的波特圖（約80 kHz時，達到0 dB交越點）

圖2所示為波特圖中控製環路的增益曲線，其中提供了兩條重要信息。可以得到增益等於1（即0 dB）時的頻率。對於圖2所示的控製環路，這個所謂的交越頻率出現在約80 kHzchu。genjujingyan
，cipinlvbudechaoguokaiguanmoshidianyuandeshedingkaiguanpinlvdeshifenzhiyi。fouze
，kenenghuidaozhidianlubuwending。tuzhongxianshidediertiaozhongyaoxinxishizengyiquxianxiafangdequyu
，jihanshujifen。zhiliuzengyihejiaoyuepinlvyuegao，kongzhihuanlujiunenggenghaodirangshuchudianyabaochihengding。

圖3.控製環路的相位曲線
，相位裕量為60°

圖3顯(xian)示(shi)波(bo)特(te)圖(tu)中(zhong)的(de)相(xiang)位(wei)曲(qu)線(xian)。從(cong)該(gai)圖(tu)中(zhong)可(ke)以(yi)讀(du)取(qu)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)值(zhi)是(shi)相(xiang)位(wei)裕(yu)量(liang)。通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)數(shu)值(zhi)可(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。相(xiang)位(wei)裕(yu)量(liang)可(ke)以(yi)從(cong)增(zeng)益(yi)圖(tu)中(zhong)的(de)交(jiao)越(yue)頻(pin)率(lv)處(chu)讀(du)取(qu)（參見圖2）。在所示的示例中，交越頻率為80 kHz。所以，圖3中的相位裕量約為60°。相位裕量低於約40°即被視為不穩定。當相位裕量在40°和70°之間時，控製環路設置良好。在此範圍內
，能夠較好地同時兼顧調節速度和穩定性。相位裕量高於70°時，係統非常穩定，但是調節速度非常慢。

開關穩壓器的數據手冊中一般不提供波特圖。原因在於
，波特圖在很大程度上取決於電路設計。使用的開關頻率
、選擇的外部元件（例如電感和輸出電容）
，以及各自的工作條件（例如輸入電壓、輸出電壓和負載電流）都會產生巨大影響。所以，一般使用計算工具（例如LTpowerCAD®）或仿真工具（例如LTspice®）生成波特圖。借助這些工具生成波特圖，您就可以快速判斷設計的電路是否能夠滿足動態控製行為要求。

作者簡介

Frederik Dostal曾就讀於德國埃爾蘭根大學微電子學專業。他於2001年開始工作，涉足電源管理業務，曾擔任各種應用工程師職位，並在亞利桑那州鳳凰城工作了4年，負責開關模式電源。他於2009年加入ADI公司
，並在慕尼黑ADI公司擔任電源管理現場應用工程師。聯係方式：frederik.dostal@analog.com。

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