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開環增益的測量—電流注入法、不穩定系統的測量

冬至子 ? 來源:iFTrue未來已來 ? 作者:雷 I 神 ? 2023-07-11 15:09 ? 次閱讀

電流注入法

上一小節的結論也可以通過電流注入的方式類似地得到,如圖1所示,用電流探頭測量 和 ,電流注入法測量的增益為

圖片

同樣可以得到

圖片

因而

Ti(s) ≈ T (s),

條件為

1)||Z2|| << ||Z1||,

2)|| T (s)|| >> ||Z2(s) / Z1(s)||

圖片

圖1 電流注入法測量環路增益

因此,為了通過電流注入獲得精確的環路增益,我們必須在網絡中找到一個使得網絡塊2具有足夠小的輸入阻抗的點。再次注意,注入源阻抗Zs,不影響測量。事實上,我們可以利用圖2所示的戴維南等效源來分析iz。環路分析儀注入源由電壓源vz和輸出電阻表示,插入串聯電容Cb,避免干擾輸入點的直流偏置。

圖片

圖2 電流注入時的戴維南等效源

不穩定系統的測量

當原型反饋系統不穩定時,我們有時更有必要測量環路增益——以找出出錯的地方。但是,當系統振蕩時,無法進行測量。我們需要使系統趨于穩定,同時測量原始的不穩定環路增益。注入源阻抗Zs不影響被測環路增益,這使得我們有辦法達到測量不穩定環路增益的目的。如圖3所示,我們可以增加外部電阻Rext來有效地增加源阻抗Zs,而此時被測環路增益Tv(s)不受影響。

增加串聯阻抗會降低系統的環路增益,使得截止頻率頻率降低同時獲得更大的正相量裕度。因此,通常可以添加一個足夠大的電阻Rext來穩定系統。此時式環路增益T(s)繼續近似等于原始的不穩定環路增益。為了避免干擾直流偏置條件,可能需要用電感Lext繞過Rext,如果電感值足夠大,則不會影響修正后系統的穩定性。

圖片

圖3 電壓注入法測量不穩定系統的環路增益

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