
什么是mbth相位裕度(PM)又称相位裕度,是电路设计中非常重要的指标,主要用于衡量负反馈系统的稳定性,预测闭环系统阶跃响应的超调量。
相位裕度可以看作是系统进入不稳定状态前可以增加的相位变化。相位裕量越大,系统越稳定,但同时时间响应速度变慢,因此必须有更合适的相位裕量。
首先将使增益幅度等于1的频点定义为“增益交叉点”,设置为频点W1。增益相位等于-180度的频率点是“相位交叉点”,并被设置为频率点W2。
相位裕量定义为运算放大器增益的相位与-180相位之间的差值,当它处于增益相交频率时,表达式为
PM= AV (w1)-(-180)= AV (w1),其中W1为运算放大器的增益交越频率。
发现相位裕度应该至少为45,优选为60。
关于保证金和保证金其实是一个意思,但是要真正理解这个概念,我还是觉得有点模糊。
我们先来了解一下这个概念:以下解释来自百度:简单来说,保证金就是多余的量。
相位裕度是分析运算放大器稳定性的一个重要参数。
相位裕量指运算放大器开环增益为0dB时,相位与180之间的差异。
如果系统的环路增益大于等于0dB,相移超过180,闭环放大电路就会不稳定振荡,相位裕度从距离上表示自激振荡的裕度,这也是相位裕度成为标志运算放大器稳定性的重要参数的原因之一。
稳定性标准图1.14的下半部分显示了一个方框图,代表了一个带有反馈运算放大器电路的传统控制环路模型;上半部分显示了与控制环路模型相对应的典型反馈运算放大器电路。我们把这种反馈运算放大器电路称为“运算放大器环路增益模型”。请注意,Aol是运放数据Aol,是运放的开环增益。 (beta)是从VOUT反馈回来的输出电压。本例中的网络是一个电阻反馈网络。
推导VOUT/VIN时,我们可以看到Aol和可以直接用来定义闭环增益函数。
从图1.14所示的运算放大器开环增益模型,我们可以得到稳定闭环运算放大器电路的标准。详细的推导如图1.15所示。
在频率fcl下,环路增益(Aol)为1或0dB。如果环路增益的相移为/-180,则电路不稳定!在fcl上,环路增益偏移180的相位称为环路增益相位裕量。对于具有良好临界阻尼的闭环响应,我们要求环路增益相位裕量大于45。
稳定性标准的推导和翻译如下:
VOUT/VIN=Aol/(1 Aol)
If: Aol=-1
则:VOUT/VIN=Aol/0
If: VOUT/VIN= 无限增益
那么VIN的任何小变化(扰动信号,或者小干扰)都会导致VOUT的大变化,进而反馈到VIN,导致VOUT更大的变化振荡不稳定!
Aol:环路增益
AOL=-1/-180相移,幅度为1 (0dB)。
fcl:AOL=1(0dB)时的频率。
稳定性标准:
在fcl频率下,当Aol=1 (0dB)时,相移为“/-180”。
所需相位裕量(与/-180相移的距离) 45。









