回路增益(LOOP GAIN)
每个闭环系统都有个特性叫做回路增益。在稳压器的分析中,回路增益定义为反馈信号通过整个回路后的电压增益。为了更好的解释这个概念,LDO的框图(如图2)修改如下图6所示:
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变压器(Transformer)用来将交流信号(AC Signal)注入(Inject)到“A”、“B”点间的反馈回路。借助这个变压器,用小信号正弦波(Small-signal Sine Wave)来“调制”(modulate)反馈信号。可以测量出A、B两点间的交流电压(AC Voltage),然后计算回路增益。回路增益定义为两点电压的比(Ratio):
Loop Gain = Va / Vb
需要注意, 从Vb点开始传输的信号, 通过回路(Loop)时会出现相位偏移(Phase Shift),最终到达Va点。相位偏移(Phase Shift)的多少决定了回路的稳定程度(Stability)。
反馈(FEEDBACK)
所有的稳压器都用到了反馈以使输出电压稳定。输出电压是通过电阻分压器进行采样的(如图6),并且该分压信号反馈到误差放大器的一个输出端。
因为误差放大器的另一个输出端连接到一参考电压源上,误差放大器将会调整输出到导通管的输出电流以保持DC电压的稳定输出。 必须要注意,为了达到稳定的回路就必须使用负反馈(negative feedback)。负反馈(有时称为degenerative feedback)就与源信号的极性相反(如图7)。
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由于与源的极性相反,负反馈总会阻止任何的输出变化。也就是说,如果输出电压想要变高(或变低),回路总会阻止其到正常值。 正反馈(Positive Feedback) 当反馈信号与源信号有相同的极性时就会发生正反馈。此时,回路响应会与发生变化的方向一致。这样明显不能达到稳定,因为不能消除输出电压的改变,反而将变化趋势扩大了。很明显不会有人在线性稳压器件中使用正反馈,但是如果出现180°的相移,负反馈就成为正反馈了。 |