环路分析以及测量

我们讲一下 环路测试 环路测试我们主要使用的是 AP300 或 AP200 的环路稳态分析仪 去分析时基电路的稳定性 测试起来其实也比较简单 这边就是 Source Output 就是输出的一个扫频信号 然后这里有两个通道 一个是 A 通道 一个是 B 通道 来接收你需要分析的信号 这样就是一个回环 它就是测试出你闭环系统上的一个工作稳定 这是一个 AP300 和实际线路的一个接线图 我们可以看到 AP300 主要是有分三端 一个是 Source 端就是 它把干路的 AC 信号通过 Source 端给输出 然后通道 A 和通道 B 这两个是 输入的一个分析端 平时我们在接的时候我们要注意一点 就是说 Source 端其实它接的 并不是反馈电阻两端 而是在我反馈电阻和输出之间 我需要去串一个 50 欧姆的一个电阻 那所以我们平时在设计电路的时候呢 可以在这边预留一个 50 欧姆的 一个 Pad 的位置 如果没有的话 我们就需要我们把电阻 和输出之间的线割开去串一个 50 欧姆 那这样的话我的信号才能 接到 50 欧姆的两端 其实这个 50 欧姆主要是为了 我输出信号的阻抗匹配 使我的输出信号形成一个环路在里面 这个交流的注入波信号通过 这个 50 欧姆引入到 DC-DC的反馈端 然后再通过相同的两端 进到 AP300 的输入去做分析 所以这是实际的一个接线图 我们可以看一下 然后 通道 A 和 通道 B 是分别去检测 b 端 和 a 端 两点的电位 因为我整个闭环回路的增益其实就是 Vb 去除以 Va 所以说 它通过检测这两个点的电位 来得到整个闭环的增益和相位 这是环路测试仪的一个安装 其实很简单的 就是如果你们有买的 AP300 它都会有附送一个软件 或者说你也可以从网上去下到它软件 安装好以后 然后把 DC-DC 进行工作上电 然后运行软件就可以进行检测了 这是 AP300 的设置的界面 它其实主要牵涉到 扰动信号的幅值还有 扫频的范围还有带宽 设置好这些值以后 我们按下面这些值设置好它的值以后 我们就可以点开始去进行扫频了 这样它就可以测试出 DC-DC 系统的 环路稳定性 扫描好以后 我们还可以把波特图它的对应的 数据去存储成相应的格式 这样方便以后去调用去分析 我们可以看一下这是 最后实际或者是出来的一个波特图 蓝色的是它的增益曲线 红色的就是它的相位值 右下角就是它的穿越频率 我们可以看到 它的穿越频率就是在 178kHz 然后对应的相位裕度是 44.357度 然后我们还可以测试出它的 LC 主极点大概是 17kHz 可以看到这一块有一个向下跳变 其实这是个正常现象 这是因为当我的相位超过 180 度以后 它会有一个向下的跳变反转 所以在这一块的值 其实就是这个地方的一个绝对值 所以这是个正常的现象 然后下面这张图 其实就是在不同的负载 和不同的 LC 的配合下输出的波特图 我们可以看到 当负载是空载的时候 其实它的波特图也是相似的 它的穿越频率 它的 LC 点 还有它的相位裕度 其实都是一致的 当我们把输出电容和电感 发生改变以后 我们可以发现 它穿越频率发生了变化 而且它的相位裕度也发生了变化 这张是我们放到 1uH 和 22 uF 配合的话 它的相位裕度就会变得非常差 它的穿越频率也变得非常高 这种相位裕度其实是不符合系统设计的 也是系统不需要的