【10周年】用simplis驗(yàn)證環(huán)路理論(四)
得知這些信息之后,我們就要開始設(shè)計(jì)反饋參數(shù)了。
首先:我們要確定采樣電阻的大小(R3,R4)
第一步,確定R3,R4的比例,這個(gè)容易,根據(jù)基準(zhǔn)電壓和輸出電壓,很容易就能得到。
第二步,確定R3,R4確切的值,那么先要知道這個(gè)運(yùn)放的輸入偏置電流Ibias。知道Ibias之后,你就要保證采樣電阻上的電流是Ibias的一千倍以上。這樣才能保證Ibias不影響你輸出電壓的精度。
假如這個(gè)運(yùn)放的Ibias最大是1uA, 那么采樣電阻上的電流應(yīng)該大于1mA.
那么下一步,就要確定,你期望中的環(huán)路波特圖。
首先我們需要明確幾點(diǎn):
1.開關(guān)電源環(huán)路的帶寬應(yīng)該選多大?從理論上來說,開關(guān)電源的最大帶寬可以做到開關(guān)頻率的1/6-1/3.但是實(shí)際上,通常控制在開關(guān)頻率的1/10之內(nèi)。在這個(gè)例子里,開關(guān)頻率是500Khz,那么我們把帶寬控制在50KHz之內(nèi)。
2.環(huán)路的主要穩(wěn)定判據(jù)?環(huán)路的穩(wěn)定判據(jù)為,在增益0db處,相位余量要超過45度。如果簡單的從增益曲線來判斷,就是要求增益曲線穿越0db線的時(shí)候,以單極點(diǎn)特性(20db/10倍頻)曲線穿過。而且如果接下去高頻處還有極點(diǎn)的話,這個(gè)極點(diǎn)應(yīng)該高于帶寬頻率10倍以上。
我們看上面的bode圖,可以發(fā)現(xiàn),從16Khz之后,該bode圖增益曲線就是單極點(diǎn)特性了。
而且可以看到,在50Khz處,該增益大概為-25db。
那么如果,我們把這個(gè)增益曲線整體上抬25db,理論上來說,穿越頻率就會(huì)在50Khz,而且是以單極點(diǎn)特性穿越的。
接下去,我們就要來設(shè)計(jì)環(huán)路補(bǔ)償來符合上面的思路。
按照上面的原理圖,我們采用一個(gè)簡單的RC補(bǔ)償,也即是有一個(gè)零極點(diǎn),一個(gè)零點(diǎn)。
假如我們選這個(gè)零點(diǎn)處于低頻處,來抵消這個(gè)零極點(diǎn)。
這里先選C2=100nF
接下去確定補(bǔ)償帶來的增益平臺(tái),也就是R7/R3,上面我們說到,這個(gè)增益平臺(tái)需要25db,也就是17.88.那么如果R3是20K,R7就要選356K。
那么可以的根據(jù)C2,R7得到那個(gè)零點(diǎn)為4.5Hz