波特图如何设置频率响应分析仪.docx

波特图如何设置频率响应分析仪环路增益是描述开关模式电源特性的一个重要参数/吏用频率分析仪来测定 环路增益能让您稳定电源并优化瞬态响应C在测定波特图之前，您需先断开环路并在断点处插入一个小型电阻器，如图 1所示该频率分析仪有一个信号源，可跨该小型电阻器注入交流（AC）干扰信 号 vdso图1：典型的波特图测定设置其结果是，AC波动出现在跨该断点的两个节点（A和B）处该频率分析仪 具有两个接收器，能测量节点A和节点B处的信号vA和vB.您可用方程式1计 算出该系统环路增益TV：方程式1为了准确测量TV,该分析仪必须准确测量vA和诃频率分析仪接收器已限 制了信号测量分辨率在本文小，笔者将用来R AP Instruments公司的AP300 （一款被广泛使用的频率响应分析仪）作为一个设置示例图2展示了 AP300 的接收器技术规格，图3则展示了信号源技术规格RECEIVERPARAMETERTYPICAL SPECMTN M\X SPECDyimnac lUnge S MHzH5dB100 dB miuX 5 MHz9$ dB90 dB nunB A Mas Accuracy < 1 MHz♦ • 002MBSee appeixlix BXI MHz“ 0 05 <1BAb% SfAgnmuk Accuracy < IMHza・ 2>-SMHz*/.5 %x SNftlzPtuse Acciuacy 1 ・ 1 MHz♦ • 0.2 degreeSee appetxlix Bx 1 MHz>/• 0.8 degreeRztuiiou (IF) BaudwidthDepend, ou frequency and Baxidwidih selec(ioi)0.01 Hz U KHzInput Signal Raiicet AC)15 nV co 1.77 V mu17.7 uV/1 77VnmSignal RM>ge(AC^IX >• W \ Peak心令8 V PeakA io B Iskuion < S NfHzilSdB100 dB sum.iZHz9S dB90 dB nunInput Imped . xl probe1 MqtohrnInput Inqxd . xlO probe10 MeeohuiInput Cap . M BNC conn25 pFAbsolute Maxuuum Safe Voltage al Receivet InputIS V Peak图2： AP300频率响应分析仪的接收器技术规格（图片来源：AP Instruments公 司）SOI RCEPARAMETERTYPICAL SPECMIN./NLXX SPECFrequetwy Accuracy100 ppm ♦/• 0.01 HzFreqwKy Resohitioci0 01 HzFieqiiCQC、Range0 01 Hz ・ 30 MHzFbrnes,. DC io 1 ♦・OldB! to 30 MHz1 dBHmiikmiks.JOdBcSpinious. Exc. ManiMiK$・ S5dBcAC Owrjmt Lexel RangeI.2S mV 1 77X* nn%(uito IM Ohm). 5m\* > 7 0$V urn m bid) level nxxk■AC Outpui Level Enor -+M5 %DC Offxc Rjngc・ IO/*lOVPeAkDC Offset Enor*/• 2 %Residiul DC Offset制・50 mVMaxinniiu Peak Cun ent OutputSOO mAOutput luipedaiKeSO Olum (2 Ohm、in bigb level uxxfc)Atnohiie Maxuuin Safe At Source OutputIS Volts Peak图3 AP300频率响应分析仪的信号源技术规格（图片來源：AP Instruments公司）干扰注入信号幅度根据接收器技术规格，可测量的信号应大于5 pVc为准确测量vA和vB的电压，这两种信号的幅度均应大于该频率响应分析仪可测量的信号振幅。

vA和vB的电压与干扰注入信号及环路增益本身都有关联（方程式2）:方程式2求解方程式1和方程式2可得出方程式3和方程式4：方程式3方程式4当频率比交叉频率低时，环路增益的量值I TV |会远远大于1信号注接近 于vds/1 TV |为确保信号vB/大于5 u V的可测量幅度,干扰信号vds应大于5 u V X |TV|O具备严格调节功能的电源转换器通常拥有大于60dB的直流(DC)增益 根据经验法则，vds在100Hz的频率下起始值应为50mVc另一项重要技术规格是信号源的输出阻抗AP300具有50Q的输出阻抗 为确保提供足够的电能，最好在断点处插入一个50Q的匹配电阻器如果您是 为补偿信号强度的损耗而调整注入信号幅度，那么使用较小的电阻器是可以接受 的，但不耍选择太小的电阻器笔者建议使用这样的电阻器 —— 其电阻值大于 该频率响应分析仪信号源输岀端口输出阻抗的五分之一如果您插入了一个小型电阻器，那么请用方程式5来调整干扰信号幅度例 如，对_个20 Q的电阻器而言,频率为100Hz时vds的起始值应为88mVoK = ^x(1450Q、方程式5在整个频率范围内都保持较大的恒定干扰信号幅度并非上策。

随着频率的增加，|TV|的量值应减小，而这会使信号vsub>Bc。