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一个基本反馈相关图例及其说明

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楼主
HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:24 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 HWM 于 2018-10-31 08:20 编辑

之前,给过几个图例。下面将给个相对完整的图例及其说明。

这是个基本的负反馈,由放大器和反馈网络构成。

先看放大器的开环增益Bode图,其中频率为9个数量级跨度(即10^(-2)~10^7)。

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沙发
HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:26 | 只看该作者
放大器增益

25E4A5A1-4ED3-4248-B368-09534B751DA7.png (23.83 KB )

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板凳
HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:27 | 只看该作者
下面是反馈系数(传递函数)的Bode图,注意其有个“陷波”。

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地板
HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:29 | 只看该作者
反馈系数

42C8634B-FDF7-4E51-8CE1-E3292E0429BE.png (21.38 KB )

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:30 | 只看该作者
下面是Nyquist图,原则上可以从中看出反馈系统是否稳定,且可以得到稳定裕量(包括幅度和相位裕量)如果稳定的话。

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:32 | 只看该作者
Nyquist图

F4E88F30-0B1C-4C4C-9D3E-41E3B9346B09.png (38.03 KB )

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:34 | 只看该作者
虽然原则上可以从Nyquist图中看出系统的稳定性及其裕量,但因其是幅相的极坐标图且幅度为线性坐标,所以通常不易清楚地看到。

下面将给出环路增益的Bode图和幅相图(Nichols图)

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:35 | 只看该作者
Nichols图

43484E58-605C-4FF4-A731-1C8B4FBF2997.png (35.62 KB )

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:37 | 只看该作者
本帖最后由 HWM 于 2018-10-30 14:42 编辑

注意上面的幅相图,其是幅度和相位的笛卡尔坐标图且幅度为对数坐标。显然,可以非常清楚地从中看出反馈系统的稳定性及其裕量。这个系统不仅稳定且有充足的裕量。

下面看看这个反馈系统的闭环增益Bode图。

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:38 | 只看该作者
闭环增益

1A5C1E1F-AC94-4BF4-A2F3-7DFCC20CD9AD.png (25.03 KB )

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:39 | 只看该作者
注意上图中那个明显的尖峰,那就是个“BIG NOT”。

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HWM|  楼主 | 2018-10-30 14:49 | 只看该作者
“21学堂”的“剖析《模拟电路》”中讲述了Nyquist稳定判据以及相关的Nyquist图和Nichols图,还介绍了如何利用环路增益的Bode图来判断反馈系统的稳定性。

在本版块,还给了几个例子且介绍了“BIG NOT”相关的概念。此图例是一个回顾,从中可以看出其相关概念的关联性。

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6688hyc| | 2018-10-30 17:03 | 只看该作者
楼主这是曲高和寡啊。最近在学负反馈,看了自动控制原理中关于线性系统校正的内容。要看懂楼主上述内容,还需要学点什么?最好能跟模电或者运放结合的。

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HWM|  楼主 | 2018-10-31 08:35 | 只看该作者
6688hyc 发表于 2018-10-30 17:03
楼主这是曲高和寡啊。最近在学负反馈,看了自动控制原理中关于线性系统校正的内容。要看懂楼主上述内容,还 ...

首先,此帖内容极为基础,并非什么“曲高”。

“最近在学负反馈,看了自动控制原理中关于线性系统校正的内容。要看懂楼主上述内容,还需要学点什么?”

反馈理论并非仅“自动控制理论”有之,想看懂相关内容需要一些基本的数学基础,譬如拉普拉斯变换等。这些在我的“21学堂”内都有基本的讲述。至于所谓的“线性系统校正”,运放电路的稳定性补偿就是,譬如下面两帖所述。

关于运放输入端杂散电容的稳定性补偿
https://bbs.21ic.com/icview-2572574-1-1.html

关于运放电路电容负载的稳定性补偿
https://bbs.21ic.com/icview-2573956-1-1.html

“最好能跟模电或者运放结合的。”

此帖内容正是针对“模电”中的“运放”所言。

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