相位裕度(phase margin,PM),亦稱相位余裕,在電路設(shè)計中是非常重要的一個指標,主要用來衡量負反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并能用來預(yù)測閉環(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,但同時時間響應(yīng)速度減慢了,因此必須要有一個比較合適的相位裕度。
首先定義使增益幅值等于1的頻率點為“增益交點”(gain crossover point),設(shè)為頻率點w1;使增益相位等于—180°的頻率點為“相位交點”(phase crossover point),設(shè)為頻率點W2。
相位裕度的定義為:運算放大器增益的相位在增益交點頻率時,與-180°相位的差值,表達式為
PM=∠Av(W1)-(-180°)= ∠Av(W1) +180°
式中的w1為運算放大器的增益交點頻率。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),相位裕度至少要45°,最好是60° 。
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