一、測試步驟

如前面文章--環路特征，我們需要打破循環并使用一個加法器。 為了產生激勵，我們可以使用信號發生器。 為了測量附加和返回信號，我們可以使用示波器。這兩種測量工具都嵌入在網絡分析儀中。對于注入加法器，變壓器仍然是最容易使用的器件，它可以放置在任何地方（只要我們尊重阻抗匹配條件）。 它的主要缺點是變壓器是非常非線性的組件，并且帶寬有限。 我們必須特別注意保持在線性區域。否則，我們可以使用由運算放大器制成的加法器。 為了獲得更高的輸入阻抗，我們可以在加法器的輸入端添加一個跟隨器，但如果我們使用 kΩ 電阻和幾乎為零的輸出阻抗節點，則實際上并不需要這樣做。

為了防止直流電平被推入波發生器內部，我們在波發生器和加法器輸入之間為注入的正弦波插入了一個緩沖器。

圖 25. 用放大器制作的注入加法器

使用運算放大器的主要優點是：

1. 使用安森美半導體的新型 NCS2005（8 MHz，軌到軌）等高帶寬放大器可以獲得大帶寬。2. 非常好的線性度和低失真，即使在大電壓下（NCS2005 最大電源電壓 32 V 和最小 2.2 V，2.8 V/s 壓擺率）。

3. 如果加法器不是“完美”的（對于我們使用的頻率范圍）并引入了相移，因為它基本上是一個低通濾波器，它總是增加開環傳遞函數相位。 因此，當移除測量設置時，相位裕度將相同或略高。 對于變壓器，它取決于變壓器的寄生元件。 這是運算放大器注入加法器的一個優勢。 然而，使用 NCS2005，帶寬足夠高，不會影響高達 100 kHz 的測量。

然而，我們需要尊重一些具體的觀點：

1.注入加法器不能放置在任何地方。 它必須放置在環路的低功率路徑中。

2. 放大器需要一個電源（最好是兩個電源，負極和正極）。

3. 放大器接地應連接到系統接地進行測量。

為了避免失真（即處于線性區域）并高于本底噪聲，我們可以將注入的正弦波幅度設置為最小 20 mV rms 和最大 100 mV 峰峰值。最小平均時間應該比 16更長。我們還可以將示波器帶寬限制為 20 MHz。 在模擬示波器上； 我們可以使用亮度來做平均。

將示波器觸發與波發生器提供的同步信號同步是一個很好的做法。 這將有助于平均并使其更有效率。 使用網絡分析儀，這是在內部自動完成的。

負電源需要比注入的正弦波“大”。 一般來說，-1 Vis 就足夠了。 對于正電源，它應該高于斷路點處的直流電平。 如果將輸出用作斷路點，則比輸出最大值高 1 或 2 V 是一種很好的做法。

應補償示波器探頭。 在低頻系統中，如交流-直流電源，探頭不會顯著影響結果，因為在大多數情況下，環路交叉頻率約為 1 kHz。 然而，請記住，情況并非總是如此，一些高速 dc-dc 轉換器可以在 100 kHz 以上的頻率上表現出 0-dB 交叉點。

最后，使用注入加法器，我們應該將所有地連接在一起（示波器地、波發生器地、電源電壓地和系統地）。

圖 26. 測量設置或視頻教程

二、測量要點

回路測量只能使用穩定的轉換器進行！ 事實上，如果系統不穩定，交流信號會干擾我們的測量。 因此，在測量環路之前，我們可以設置一個帶寬非常低的補償器（例如，使用一個大的積分電容器）以確保穩定性。 我們還可以增加軟啟動時間以避免過大的過沖，這可能會觸發過壓保護。

由于 PWM 模式（或 LLC 諧振轉換器中的頻率調制器）的采樣效應，最大測量頻率應始終低于開關頻率的一半。

全部安裝并運行后，我們可以掃描頻率以測量環路幅度和相位響應與頻率的關系，并獲得所需的開環傳遞函數圖。

對于快速方法，例如驗證仿真結果，主要是相位和增益裕度標準，我們可以掃描頻率并僅在兩個點進行測量：

1. 當 Addition 和 Return 表現出相似的幅度時，我們處于交叉頻率并且開環增益為 1 或 0 dB。 此時，兩個信號之間的相移直接就是相位裕度。 事實上，當我們測量開環傳遞函數的反面時，測量中已經存在 180 度的相移。 這直接為我們提供了相位裕度。

2. 當加法和返回同相（并且由于相反的開環測量而不是異相）時，我們可以通過測量加法與返回的比值來直接測量相位裕度（而不是開環的返回與加法） −循環傳遞函數）。 那時 Return 應該低于 Addition。 我們高于交叉頻率。

當使用自動設備（如網絡分析儀）時，最好通過使用（12）測量 ε 上的返回來測量閉環。 他們使用等式 (9) 計算開環。 閉環測量的優點是：低于交叉頻率，返回和 ε 信號具有相同的幅度。 兩個信號上的噪聲都較小，并且它們之間只有很小的相移。 最后，準確性更好。如第三章所述。 D. 更多結果。 ，如果我們想優化環路響應，例如通過微調補償器，我們也可以直接測量其他傳遞函數，如設備。永遠不要忘記將所有接地連接在一起。 否則，我們將測量接地之間的阻抗。 在這種情況下，測量結果類似于電容器阻抗曲線。