相位裕度(phase margin,PM),亦稱相位余裕,在電路設(shè)計(jì)中是非常重要的一個(gè)指標(biāo),主要用來衡量負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并能用來預(yù)測(cè)閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的過沖。
相位裕度可以看作是系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)之前可以增加的相位變化,相位裕度越大,系統(tǒng)越穩(wěn)定,但同時(shí)時(shí)間響應(yīng)速度減慢了,因此必須要有一個(gè)比較合適的相位裕度。
首先定義使增益幅值等于1的頻率點(diǎn)為“增益交點(diǎn)”(gain crossover point),設(shè)為頻率點(diǎn)w1;使增益相位等于—180°的頻率點(diǎn)為“相位交點(diǎn)”(phase crossover point),設(shè)為頻率點(diǎn)W2。
相位裕度的定義為:運(yùn)算放大器增益的相位在增益交點(diǎn)頻率時(shí),與-180°相位的差值,表達(dá)式為
PM=∠Av(W1)-(-180°)= ∠Av(W1) +180°
式中的w1為運(yùn)算放大器的增益交點(diǎn)頻率。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),相位裕度至少要45°,最好是60° 。
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