LOTO示波器 实测 开环增益频响曲线/电源环路响应稳定性

一般我们用的电源系统/控制系统或者信号处理系统都可以简单理解成负反馈控制系统。最典型的，运放组成的信号放大电路就是这样的系统。本文以最简单的运放信号放大电路为例，演示如何使用LOTO示波器测量控制系统的开环增益频响曲线，以及演示电源的环路响应稳定性测试。
我们之前用普通的测试输入输出信号的方法，也就是在系统输入端加入扫频的激励信号，在系统输出端测量输出信号，实测过运放电路的频响曲线，视频链接为：
https://www.ixigua.com/7135738415382790663?logTag=a843d537a27090d5117b
这种方法可以直观看到整个扫频范围内的系统闭环增益表现，但是有两个问题没有很好解决，一个是不能全面衡量系统稳定性，比如没有测出相角裕度的情况；另一个是不适用于不能输入激励信号的系统类型，比如电源系统。电源实际上是一个包含了负反馈控制环路的放大器，可以把电源看作是一个直流放大器，一个能输出非常大电流的反馈放大器，所以适用于反馈放大器的理论同样适用于稳压电源。它实际上不是对输入信号做出反应，而是对输出条件的变化做出响应，多数情况是应对负载的变化。
根据反馈理论，一个反馈系统的稳定性可以通过其系统传递函数得出。工程实践上通常会使用开环增益频响曲线，也就是环路增益的波特图来判断系统的稳定性。
所以我们这次介绍和演示下更常用的开环增益频响曲线的方法解决这些问题。在电源测试中，通常称为电源环路稳定性测试。

图1. 运放的开环增益稳定性测试

图2. 电源环路稳定性测试
我们来看下如何测量开环增益频率响应，如下图所示的普遍的负反馈闭环系统：