利用阶跃激励提高反馈环路的稳定性

通过网络分析仪     测量   得到的波特图可以用于     测试   反馈回路的稳定性，从而确定和判断增益裕度和相位裕度。这个仪器确实很有用，但它太贵了，对于我们中间一部分几近“贫困”的从业者来说，可能需要其他更便宜的方法。而这个方法可能就是阶跃激励。

阶跃激励的基本思路很简单，就是将一个很小的方波干扰注入反馈回路，然后观察反馈回路对干扰的响应。注入干扰的位置以及观察位置可以自行决定。可以有多个干扰点或观察点，下面我们仅给出四个示例草图。

图1：采用阶跃激励的理想稳压器。

在第一个草图中，当通过R6送到误差     放大器   U1非反相输入端的方波激励对理想稳压器产生轻微干扰时，U1的输出为欠阻尼振铃波形。我们从而得出结论，即使在最好的情况下，该反馈环路的稳定性也很差！

图2：采用相同的稳压器和激励，却表现出更好的稳定性。

在第二个草图中，除了拿掉了C2之外，一切都与图1相同。不明智地加入C2，虽然可能产生某种类型的EMI抑制效果，但对环路稳定性却有不利影响，会产生糟糕的增益裕度和相位裕度。看来有人并不明了这一点。咳咳！

我们并不知道增益裕度和相位裕度的具体值是多少，但很显然没有C2时，结果会漂亮得多。

图3：相同的稳压器，但阶跃激励不同。

在第三个草图中，我们又重新加上     电容器   C2，但这次阶跃激励通过R6注入到误差放大器的求和点。结果U1输出端的欠阻尼振铃波形看起来比第一个草图中的波形更差。

图4：相同的稳压器和激励，但表现出更好的稳定性。

在第四个草图中，再次拿掉C2，稳定性又变好了。看来不能用C2了！

这里展示的只是一个非常简单的例子，但以两种截然不同的方式注入了方波干扰，即阶跃激励。实际的反馈系统会更复杂，有许多可能的注入点，也有许多观察点，我们需要检查所有这些点。

选择的注入点对正在检查的反馈回路应该没有影响，或者影响很小，可忽略不计。对上述的     电路   来说，R6阻值为1M已经足够大了。

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