设计稳定的负反馈电路最重要的目标
发布时间:2013/7/30 21:04:03 访问次数:775
综上所述，设计稳定的负反馈电路最重要的目标是把最低频率极点拉到更低的频率，PT2579SN保证在单位增益频率OdB内只有一个极点使环路增益Aoi,3FB下降。同时使次极点P2位于OdB附近，实现与建立时间即速度（即延迟）的折中，因为要把p2推向更高频率，则需要额外的功耗，所以需要优化功耗。采用左半平面零点（即ZI,HP）抵消P2的影响可以在不增大建立时间的情况下（即与稳定性折中考虑）扩展单位增益频率OdB（即增大速度，减小延迟），这就意味着P2和ZI，HP可以稍微位于OdB之前。电路中所有其他寄生极点应该大于lO OdB，这是因为即使它们各自对于相位的影响非常小，接近OdB，它们组合起来总的影响大约在5fOdB时才会明显。本身存在额外略高于OdB的左半平面零点可以减轻这些影响，将频率反馈
扩展到／OdB的位置。不过，右半平面零点不只扩展Odl3接近寄生极点区域，也会降低相位裕度，因此防止这种情况发生是好的方法，而保持这些奇生极点位于大于OdB至少十倍频程的方法是第二优选方法。
通常情况下，寄生极点会位于OdB范围内，因此设计师要抵消或者将其平移到更远的频段。抵消极点就是降低反馈环路中交流节点的数量，这也是在反馈环路中不能任意增加增益级的原因，因为极点越多就越威胁到电路的稳定性。但是限
制节点数量的最终结果就是降低了增益，而增益必须远大于1才能使用负反馈。基于这个原因，设计师必须把为了增加环路增益而引入的寄生极点推到更高的频率上，通过增加本地并联反馈环路或者降低各自的电阻（如增大偏置电流）或者电容（如采用更小尺寸的晶体管）。
模拟集成电路设计的整个领域可能并没有完全集中在负反馈上，但是大多数复杂系统都直接或者间接地依赖于负反馈。实际上，负反馈提供了控制和调整电流和（或）电压不随电源电压、负载和应用环境因素变化，从电源电压、温度调整控制器到模拟驱动器、滤波器和数据转换器都是如此。负反馈最有吸引力的特点是控制，因为环路的响应保证环路的输入信号反馈信号“虚短”或者“虚镜”，也就形成了可预测的增益、较高或者较低的输入／输出阻抗。
但是，从分析的角度来看，负反馈的作用主要在利用“虚短”／“虚镜”特征来进行近似。识别输入信号如何与环路进行叠加（以及电路如何对输出采样或者感应）是非常重要的，因为负反馈对阻抗的影响差别非常大。例如，并联感应电压或者叠加电流会使阻抗降低电路的环路增益倍数，而串联叠加电压或者感应电流作用相反。不幸的是，要使上面的情况都成立，环路和叠加器的直流增益必须为负且远大于1。作为参考，正反馈环路将其自身信号同步反馈到自身，使输出信号上升甚至直接到电源电压或者下降形成振荡。为了防止负反馈环路里发生类似的情况，环路增益不能为-1，因为闭环增益表达式的分母接近零，闭环增益尖峰趋于无穷大。如果像这种情况使输出信号失去控制是最不希望看到的结果，这就是单位增益频率内要包含足够的相位裕度的原因。注意是环路增益而不是前向开环增益必须保证单位增益稳定。
补偿负反馈环路通常的方法是保证环路增益内仅有一个极点，次极点和寄生板点都在补偿后单位增益频率处，甚至更高的频率处。有几种方法可以达到这样的目的，从增加极点、利用密勒电容得到低频的主极点，并利用左半平面的零点抵消次极点和寄生极点。密勒补偿的方法是最常用的，因为其零极点分离的特点，也会引入右半平面零点——串联阻抗和（或）单向缓冲器可以补偿甚至抵消这些不同步的前馈影响。最后，无论采用什么补偿技术，补偿后的单位增益频率总是低于未补偿的单位增益频率，虽然可能需要付出功耗、芯片面积和不稳定的代价，但是补偿前后单位增益频率的接近程度就是衡量补偿技术是否具有优势的标准。关于稳压器，最具有挑战性的设计问题之一是在负载大范围并且不确定变化的情况下，仍然要保持稳定工作状态。第5章将深入分析针对这种负载变化情况对电路的要求，并且讨论各种情况以及如何来满足这些要求。
扩展到／OdB的位置。不过，右半平面零点不只扩展Odl3接近寄生极点区域，也会降低相位裕度，因此防止这种情况发生是好的方法，而保持这些奇生极点位于大于OdB至少十倍频程的方法是第二优选方法。
通常情况下，寄生极点会位于OdB范围内，因此设计师要抵消或者将其平移到更远的频段。抵消极点就是降低反馈环路中交流节点的数量，这也是在反馈环路中不能任意增加增益级的原因，因为极点越多就越威胁到电路的稳定性。但是限
制节点数量的最终结果就是降低了增益，而增益必须远大于1才能使用负反馈。基于这个原因，设计师必须把为了增加环路增益而引入的寄生极点推到更高的频率上，通过增加本地并联反馈环路或者降低各自的电阻（如增大偏置电流）或者电容（如采用更小尺寸的晶体管）。
模拟集成电路设计的整个领域可能并没有完全集中在负反馈上，但是大多数复杂系统都直接或者间接地依赖于负反馈。实际上，负反馈提供了控制和调整电流和（或）电压不随电源电压、负载和应用环境因素变化，从电源电压、温度调整控制器到模拟驱动器、滤波器和数据转换器都是如此。负反馈最有吸引力的特点是控制，因为环路的响应保证环路的输入信号反馈信号“虚短”或者“虚镜”，也就形成了可预测的增益、较高或者较低的输入／输出阻抗。
但是，从分析的角度来看，负反馈的作用主要在利用“虚短”／“虚镜”特征来进行近似。识别输入信号如何与环路进行叠加（以及电路如何对输出采样或者感应）是非常重要的，因为负反馈对阻抗的影响差别非常大。例如，并联感应电压或者叠加电流会使阻抗降低电路的环路增益倍数，而串联叠加电压或者感应电流作用相反。不幸的是，要使上面的情况都成立，环路和叠加器的直流增益必须为负且远大于1。作为参考，正反馈环路将其自身信号同步反馈到自身，使输出信号上升甚至直接到电源电压或者下降形成振荡。为了防止负反馈环路里发生类似的情况，环路增益不能为-1，因为闭环增益表达式的分母接近零，闭环增益尖峰趋于无穷大。如果像这种情况使输出信号失去控制是最不希望看到的结果，这就是单位增益频率内要包含足够的相位裕度的原因。注意是环路增益而不是前向开环增益必须保证单位增益稳定。
补偿负反馈环路通常的方法是保证环路增益内仅有一个极点，次极点和寄生板点都在补偿后单位增益频率处，甚至更高的频率处。有几种方法可以达到这样的目的，从增加极点、利用密勒电容得到低频的主极点，并利用左半平面的零点抵消次极点和寄生极点。密勒补偿的方法是最常用的，因为其零极点分离的特点，也会引入右半平面零点——串联阻抗和（或）单向缓冲器可以补偿甚至抵消这些不同步的前馈影响。最后，无论采用什么补偿技术，补偿后的单位增益频率总是低于未补偿的单位增益频率，虽然可能需要付出功耗、芯片面积和不稳定的代价，但是补偿前后单位增益频率的接近程度就是衡量补偿技术是否具有优势的标准。关于稳压器，最具有挑战性的设计问题之一是在负载大范围并且不确定变化的情况下，仍然要保持稳定工作状态。第5章将深入分析针对这种负载变化情况对电路的要求，并且讨论各种情况以及如何来满足这些要求。
综上所述，设计稳定的负反馈电路最重要的目标是把最低频率极点拉到更低的频率，PT2579SN保证在单位增益频率OdB内只有一个极点使环路增益Aoi,3FB下降。同时使次极点P2位于OdB附近，实现与建立时间即速度（即延迟）的折中，因为要把p2推向更高频率，则需要额外的功耗，所以需要优化功耗。采用左半平面零点（即ZI,HP）抵消P2的影响可以在不增大建立时间的情况下（即与稳定性折中考虑）扩展单位增益频率OdB（即增大速度，减小延迟），这就意味着P2和ZI，HP可以稍微位于OdB之前。电路中所有其他寄生极点应该大于lO OdB，这是因为即使它们各自对于相位的影响非常小，接近OdB，它们组合起来总的影响大约在5fOdB时才会明显。本身存在额外略高于OdB的左半平面零点可以减轻这些影响，将频率反馈
扩展到／OdB的位置。不过，右半平面零点不只扩展Odl3接近寄生极点区域，也会降低相位裕度，因此防止这种情况发生是好的方法，而保持这些奇生极点位于大于OdB至少十倍频程的方法是第二优选方法。
通常情况下，寄生极点会位于OdB范围内，因此设计师要抵消或者将其平移到更远的频段。抵消极点就是降低反馈环路中交流节点的数量，这也是在反馈环路中不能任意增加增益级的原因，因为极点越多就越威胁到电路的稳定性。但是限
制节点数量的最终结果就是降低了增益，而增益必须远大于1才能使用负反馈。基于这个原因，设计师必须把为了增加环路增益而引入的寄生极点推到更高的频率上，通过增加本地并联反馈环路或者降低各自的电阻（如增大偏置电流）或者电容（如采用更小尺寸的晶体管）。
模拟集成电路设计的整个领域可能并没有完全集中在负反馈上，但是大多数复杂系统都直接或者间接地依赖于负反馈。实际上，负反馈提供了控制和调整电流和（或）电压不随电源电压、负载和应用环境因素变化，从电源电压、温度调整控制器到模拟驱动器、滤波器和数据转换器都是如此。负反馈最有吸引力的特点是控制，因为环路的响应保证环路的输入信号反馈信号“虚短”或者“虚镜”，也就形成了可预测的增益、较高或者较低的输入／输出阻抗。
但是，从分析的角度来看，负反馈的作用主要在利用“虚短”／“虚镜”特征来进行近似。识别输入信号如何与环路进行叠加（以及电路如何对输出采样或者感应）是非常重要的，因为负反馈对阻抗的影响差别非常大。例如，并联感应电压或者叠加电流会使阻抗降低电路的环路增益倍数，而串联叠加电压或者感应电流作用相反。不幸的是，要使上面的情况都成立，环路和叠加器的直流增益必须为负且远大于1。作为参考，正反馈环路将其自身信号同步反馈到自身，使输出信号上升甚至直接到电源电压或者下降形成振荡。为了防止负反馈环路里发生类似的情况，环路增益不能为-1，因为闭环增益表达式的分母接近零，闭环增益尖峰趋于无穷大。如果像这种情况使输出信号失去控制是最不希望看到的结果，这就是单位增益频率内要包含足够的相位裕度的原因。注意是环路增益而不是前向开环增益必须保证单位增益稳定。
补偿负反馈环路通常的方法是保证环路增益内仅有一个极点，次极点和寄生板点都在补偿后单位增益频率处，甚至更高的频率处。有几种方法可以达到这样的目的，从增加极点、利用密勒电容得到低频的主极点，并利用左半平面的零点抵消次极点和寄生极点。密勒补偿的方法是最常用的，因为其零极点分离的特点，也会引入右半平面零点——串联阻抗和（或）单向缓冲器可以补偿甚至抵消这些不同步的前馈影响。最后，无论采用什么补偿技术，补偿后的单位增益频率总是低于未补偿的单位增益频率，虽然可能需要付出功耗、芯片面积和不稳定的代价，但是补偿前后单位增益频率的接近程度就是衡量补偿技术是否具有优势的标准。关于稳压器，最具有挑战性的设计问题之一是在负载大范围并且不确定变化的情况下，仍然要保持稳定工作状态。第5章将深入分析针对这种负载变化情况对电路的要求，并且讨论各种情况以及如何来满足这些要求。
扩展到／OdB的位置。不过，右半平面零点不只扩展Odl3接近寄生极点区域，也会降低相位裕度，因此防止这种情况发生是好的方法，而保持这些奇生极点位于大于OdB至少十倍频程的方法是第二优选方法。
通常情况下，寄生极点会位于OdB范围内，因此设计师要抵消或者将其平移到更远的频段。抵消极点就是降低反馈环路中交流节点的数量，这也是在反馈环路中不能任意增加增益级的原因，因为极点越多就越威胁到电路的稳定性。但是限
制节点数量的最终结果就是降低了增益，而增益必须远大于1才能使用负反馈。基于这个原因，设计师必须把为了增加环路增益而引入的寄生极点推到更高的频率上，通过增加本地并联反馈环路或者降低各自的电阻（如增大偏置电流）或者电容（如采用更小尺寸的晶体管）。
模拟集成电路设计的整个领域可能并没有完全集中在负反馈上，但是大多数复杂系统都直接或者间接地依赖于负反馈。实际上，负反馈提供了控制和调整电流和（或）电压不随电源电压、负载和应用环境因素变化，从电源电压、温度调整控制器到模拟驱动器、滤波器和数据转换器都是如此。负反馈最有吸引力的特点是控制，因为环路的响应保证环路的输入信号反馈信号“虚短”或者“虚镜”，也就形成了可预测的增益、较高或者较低的输入／输出阻抗。
但是，从分析的角度来看，负反馈的作用主要在利用“虚短”／“虚镜”特征来进行近似。识别输入信号如何与环路进行叠加（以及电路如何对输出采样或者感应）是非常重要的，因为负反馈对阻抗的影响差别非常大。例如，并联感应电压或者叠加电流会使阻抗降低电路的环路增益倍数，而串联叠加电压或者感应电流作用相反。不幸的是，要使上面的情况都成立，环路和叠加器的直流增益必须为负且远大于1。作为参考，正反馈环路将其自身信号同步反馈到自身，使输出信号上升甚至直接到电源电压或者下降形成振荡。为了防止负反馈环路里发生类似的情况，环路增益不能为-1，因为闭环增益表达式的分母接近零，闭环增益尖峰趋于无穷大。如果像这种情况使输出信号失去控制是最不希望看到的结果，这就是单位增益频率内要包含足够的相位裕度的原因。注意是环路增益而不是前向开环增益必须保证单位增益稳定。
补偿负反馈环路通常的方法是保证环路增益内仅有一个极点，次极点和寄生板点都在补偿后单位增益频率处，甚至更高的频率处。有几种方法可以达到这样的目的，从增加极点、利用密勒电容得到低频的主极点，并利用左半平面的零点抵消次极点和寄生极点。密勒补偿的方法是最常用的，因为其零极点分离的特点，也会引入右半平面零点——串联阻抗和（或）单向缓冲器可以补偿甚至抵消这些不同步的前馈影响。最后，无论采用什么补偿技术，补偿后的单位增益频率总是低于未补偿的单位增益频率，虽然可能需要付出功耗、芯片面积和不稳定的代价，但是补偿前后单位增益频率的接近程度就是衡量补偿技术是否具有优势的标准。关于稳压器，最具有挑战性的设计问题之一是在负载大范围并且不确定变化的情况下，仍然要保持稳定工作状态。第5章将深入分析针对这种负载变化情况对电路的要求，并且讨论各种情况以及如何来满足这些要求。
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