作者:zjd01 元芳:大人,聽說玉淵潭的櫻花開的正好,不知大人要不要帶我等同去觀玩一番? 狄:元芳,還是先把前日問題說完。櫻花明年還會帶開,先練就一身本領,明年櫻花更艷…… 元芳:大人…… 狄:照數據手冊推薦,高于500Hz使用III型反饋網絡,即反饋電阻高端并電容Cff。此電容會引入一個較小的零點,后面跟隨一個稍高的極點,引入總相位抵銷,但幅度會有提升,因此能使交叉頻率后移。交叉頻率后移可以使系統具有更快的響應速度,更好應對系統突發電流變化。 元芳:那具體能后移多少呢? 狄:幅度提升大小主要取決于Z2到P2的距離(該距離主要受R1、R2比值限制,即受輸出電壓和參考電壓比值的限制,此比值很小時,幅度提升效果較差)。因為交叉頻率推薦使用fc/10,即100KHz,如果不使用Cff則往往難達到預期。 元芳:那,大人,這些零極點到底該如何放置呢? 狄:零極點總的補償原則是:Z1、P1由負載和濾波電容決定;Z3取P1或稍靠前;P4取交叉頻率2倍以上;Z2取低于啟動時間倒數對應頻率,P2由Z2和輸出電壓決定;P3在原點處,放置時不考慮。 元芳:原來如此!一旦知道各零極點擔負職責,就能確定出其位置,然后就可以找一個突破口,計算出所有器件的參數! 狄:正是!整體思路是: (1)確定開關頻率1MHz。 (2)確定交叉頻率100KHz ~ 200KHz,暫時取100KHz,后面視情況進行微調。 (3)負載為1歐,3.3V共兩個10uF瓷片電容,其他小電容忽略。由此確定Z1在3.2MHz(此頻點由電容類型決定,高于開關頻率,由板級小電容負責此頻段濾波,故不予考慮),P1在8KHz。 (4)按交叉頻率處增益為0dB,求出RC。具體公式參考數據手冊,求得RC=9.66K,取10K。 (5)由P1確定Z3,然后再由RC算出CC。求得CC為2nF,取2.2nF。 (6)根據系統要求,上電軟啟動時間取940us,倒數對應的頻率為1.06K。 (7)Z2對應的頻率應低于1.06K,R1取推薦值40.2K,則計算出Cff大于3.7nF,取4.7nF。 (8)P4所在頻率應高于200K,由RC為10K,可得,CROLL應小于80pF。該極點是用于濾除COMPx網絡線上的高頻干擾。因為我們的PCB走線很短,而且為多層板,耦合干擾會很小,而P4越靠近交叉頻率就會導致幅度和相位裕量減少,所以這里僅取22pF。 (9)最終為與其他器件統一,減少BOM種類,RC更換為12.7K,這會導致交叉頻率向高頻方向有偏移,但仍滿足要求。 元芳:大人,經大人一翻演示,元芳豁然開朗!原來電路果真是設計出來的,而非照抄! 狄:嗯,名士謀于未然,止患于前,遇問題時方見優劣。元芳,你且按此參數調整電路,然后再去做一次仿真! 元芳:好!(直奔西廂,頃刻即出) 元芳:大人,按您所算,調整參數后,仿真得到交叉頻率112KHz,相位裕量37.1度,增益裕量12dB。滿足穩定性要求。 狄:元芳,你按照如上參數重新更換板上器件,測一下實際輸出看是否正常。 元芳:好!我馬上去! (盞茶工夫,元芳捧著一份測試結果來找狄大人) 元芳:大人,1.2V電源上的振蕩果然不在了,不過,有一個80us間隔的波動,峰值達到35mV,您看這是怎么回事? 狄:嗯,這個波動是由于系統周期性處理事務導致的。因為系統中的DSP和CPLD都是以80us行周期進行運算操作,所以會有周期性的電量需求變化,這會導致電壓波動,按芯片要求,低于5%即60mV便可滿足系統需求,這里35mV跌落屬正常現象。如果可以在后端再加一些1uF小電容進行退耦。 元芳:原來如此。 狄:我們再看之前240mV峰峰的振蕩信號已經看不到蹤跡,整體紋波已經達到mV級別,單從波形看效果十分良好! 元芳:可這樣是否就說明電源足夠穩定了呢? 狄:這點比較遺憾,我們暫時只能通過仿真來推斷系統具有良好的穩定性!但如果真的要確定其穩定性的話需要切斷反饋環路,利用網絡分析儀來測量其真實幅頻、相頻特性。因為我們無此設備,故只能利用仿真推斷。如果今后得此設備,你可參照我們的仿真電路來核對我等推斷。但往往仿真與計算一致時,實際情況也會與其一致。 元芳:元芳明白了。這個案子如此也算結了,待元芳回去再溫習一下,理清來龍去脈,等真正吸收其精髓,它日再遇此難題也定不會手足無措。 元芳,此電路你怎么看?(1) http://m.qingdxww.cn/thread-101100-1-1.html 元芳,此電路你怎么看?(2) http://m.qingdxww.cn/thread-101105-1-1.html 元芳,此電路你有何看法?(3) http://m.qingdxww.cn/thread-101108-1-1.html 元芳,你對此電路有何看法?(4) http://m.qingdxww.cn/thread-102040-1-1.html 元芳,你對此電路有何看法?(5) http://m.qingdxww.cn/thread-102879-1-1.html 元芳,你對此電路有何看法?(6) http://m.qingdxww.cn/thread-113433-1-1.html 元芳,你對此電路有何看法?(7-終結) http://m.qingdxww.cn/thread-114195-1-1.html |