[电路/定理] 所谓“新”的稳定判据....

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 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
从事与射频和微波相关多年,也就那么几个套路。关于稳定判据,这里就简要说明一下(具体看书)。

 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:07 | 显示全部楼层
先上图:



这是个典型的含匹配网络的二端口网络。

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 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:19 | 显示全部楼层
由于涉及到射频或微波,宜用功率波作为电路变量,所以这里看到的是散射参数S和反射系数Γ

上图中已经给出了稳定条件,不过有个前提就是S参数可以被测量——意味着中间的那个二端口网络在所涉频率范围内稳定。

上图中所给的稳定条件基于最基本的LTI系统的稳定判据,这里涉及到了负阻

xkun977 发表于 2016-10-4 16:28 来自手机 | 显示全部楼层
这个是射频电路教科书上"稳定考虑"部分,无条件稳定的条件还有两个:
|伽马s|<1
|伽马L|<1

 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 HWM 于 2016-10-5 11:27 编辑

稳定判据有了,下面看几个概念:

1)无条件稳定——在所有匹配及频率上稳定。

2)条件稳定——在某个匹配及频率范围内稳定,意味着可能不稳定。

3)相对稳定(度)——无条件稳定前提下的稳定性度量。

 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:34 | 显示全部楼层
先看看稳定的“几何”表示:



这里,涵盖了条件和无条件稳定。

当然,也可能根本就不存在稳定。

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xkun977 发表于 2016-10-4 16:36 来自手机 | 显示全部楼层
大过节的,也玩点新鲜的,这个留给读者自己看吧,比如网上下载清华大学池保勇著的<CMOS射频集成电路分析与设计>第8.7.5节之稳定性圆,或是东南大学李志群的射频集成电路设计。
 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:39 | 显示全部楼层
对于无条件稳定,“几何”判据是这样的:



不过,还有个“解析”判据——K-Δ判据。具体为:




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 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:42 | 显示全部楼层
上面所给的无条件稳定判据,并未给出稳定的度量。下面,给个“度量”:


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 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:46 | 显示全部楼层
上式(μ)大于1即稳定,此值越大表示越稳定——即稳定度越大。

xkun977 发表于 2016-10-4 16:51 来自手机 | 显示全部楼层
xkun977 发表于 2016-10-4 16:28
这个是射频电路教科书上"稳定考虑"部分,无条件稳定的条件还有两个:
|伽马s| ...

直接截图就行了,居然花真么多时间编辑文字,只截公式的图?!



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 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:54 | 显示全部楼层
关于LTI系统的稳定判据,建议各位去看Nyquist判据,这是最为基础和经典的稳定判据。


绝对不要拿Barkhausen出来说事,那个太业余了!

 楼主| HWM 发表于 2016-10-4 16:58 | 显示全部楼层
此贴想说明的是:


根本就不存在所谓“新的稳定判据”,若有人给出所谓的“新判据”,必然是忽悠!

xkun977 发表于 2016-10-4 17:15 来自手机 | 显示全部楼层
xkun977 发表于 2016-10-4 16:51
直接截图就行了,居然花真么多时间编辑文字,只截公式的图?!

上图是第3页,这是第2页:

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xkun977 发表于 2016-10-4 17:16 来自手机 | 显示全部楼层
xkun977 发表于 2016-10-4 17:15
上图是第3页,这是第2页:

第一页:

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OTB 发表于 2016-10-4 18:07 | 显示全部楼层
新的稳定判据是这样的。

如果有n个相位裕量,并且都大于0,那么系统稳定。

如果有一个或多个相位裕量不是大于0,那么系统震荡或发散。

前者没有右半平面极点,而后者存在。

如果存在M个相位裕量,并且等于0,那么就存在M个自己振荡频率。

这是奈氏判据所从来没有说过的。

而且前面的都可以用奈氏判据证明。

但是,问题就是,教科书会证明吗?

OTB 发表于 2016-10-4 18:18 | 显示全部楼层
相位裕量为0,是自己振荡的充分必要条件。

相位180度,但是增益大于1,是发散或震荡的必要条件,但是不充分。

如果相位裕量都大于0,那么即使存在180度的增益大于1的情况,也不会不稳定。

OTB 发表于 2016-10-4 18:20 | 显示全部楼层
相位180度,增益大于1,如果相位裕量都是负数,那么就是发散振荡。

正弦波震荡电路利用的不是所谓的“负阻”而是相位180度的增益大于1,但是相位裕量需要为负数。

否则,可能出现相位裕量大于0的,增益在180度情况下大于1,但此时不会自己振荡。

OTB 发表于 2016-10-4 18:24 | 显示全部楼层
对于当今的教科书和学术界及其领导下的产业界,很难想象会出现多个相位裕量。

相位裕量只有一个,大于0即可稳定。

奈氏判据的稳定性是最低标准,现实的电路和系统都不可能按照这个原则进行。

即使补偿到150的相位裕量,也不能保证有好的响应。

相位裕量是必要条件而远不够充分。

只有在本大师的教导下,人们才能找到更多的合适的相位裕量。

把相位裕量补偿到60度,是教科书及其受害者们的做法,而决不是正确的做法。

如果大幅降低穿越频率,就另当别论了。

Lgz2006 发表于 2016-10-4 19:32 来自手机 | 显示全部楼层
大shi不要搅和,回自个家去
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