之前发表了三篇关于如何测试电源设计的文章中的前两篇，即效率测量(第一 1 噪声测量(第一 2 文章)。本文主要涵盖各种噪声源以及如何使用示波器正确测量噪声。此外，我还讨论了由线路和负载瞬态引起的输出错误。
今天，我想谈谈第三个和最后一个电源测试指标：稳定性测量。
电源属于闭环放大器，负责吸收电能，并将其转换为另一种具有特定稳压和/或电流的电能形式。电源的稳压原理是传感输出，将部分输出与参考电压进行比较。放大传感信号与参考信号之间的差值，然后控制稳压器的功率水平，以保持电压（或电流）恒定。（图1）。
电源采用从输出到误差放大器的负反馈，以确保其在各种工作条件下（负载变化、温度变化、输入电压变化等）的正确稳压。与任何稳定的闭环系统一样，电源还必须确保闭环增益小于工作频率或风险振荡和/或其他不适应特性 1.电源负反馈条件必须与输入完全异相或构建小于 1 只有这样，才能保证正确的工作。
典型的稳压器 IC 为保证工作稳定，可在设备内提供必要的相位裕度。和所有工程师一样，IC 设计师还需要假设工作极限，并经常提供调整内部相位延迟的控制机制，以适应各种负载极限。可设计具有额定输出阻抗的稳压器 90 度相位裕度。但如果阻抗电容性强于预期，相位延迟可能会增加到与内部反馈点相同的相位点(也是从电源输出返回的相位点)。这种相位反转产生的增益大于增益 1 正反馈(振荡器公式)。我们都知道这不适合稳压器电路。
许多稳压器通常通过具有多个无源组件的外部补偿网络来调整内部相位延迟。但在某些情况下，稳压器不提供这种机制，必须在特定的工作极限内使用(各种负载极限下的最小/最大输出阻抗)。无论如何，都必须正确分析电路，以确定是否有必要进行设计调整。虽然可以模拟环路特性，但很难实现 PCB 精确建模连接器阻抗等实际系统级特性，特别是使用低成本模拟工具。因此，为了了解环路的实际稳定性，必须进行实际稳定性测量。
诚然，我已经了解了系统投入生产的许多情况，由于生产后期的环境变化和/或工作极限条件而变得不稳定。在这些情况下，原型设计可能运行良好，但在原型测试中没有测试电源中的相位和增益裕度。如果设计师能够测试电源的稳定性，他们可以在造成更大生产成本之前找到并纠正它。
观看设计精髓视频，快速了解如何与我一起测量电源噪声。
请参见原文：
附录：
人们经常打电话给我，询问升降压反相设计的稳定性（负输出电压配置的降压稳压器）。这通常与设备与目标系统之间的连接有关。为了更好地理解差动注入点和单端接收器输入的正确连接，我经常需要绘制控制环路电路图，这使得连接的最佳位置显而易见。隔离注入点几乎可以放置在环路的任何位置，但单端接收器探针却不是这样。探针参考接地电势必须低于探针本身，这样两者才能更好地连接到负输出电压。为了实现这一目标，我们必须确保仪器接地在测试过程中与电路隔离。如果分析仪连接到底座接地，探针连接可能会短路连接到接地的负输出电压电路。查看下图中的探针连接。参考针对特定工作及校准流程的分析仪手册。
下载图片的 pdf 文件：7725.Buck_Boost_Invert_Stability.pdf。
偶尔会发现波特图错误是因为没有准确的校准频率响应分析仪。最常见的错误之一是在校准过程中使用隔离变压器，但忽略了控制环。为此，我绘制了以下电路图供您参考。检查特定设备的校准程序。
您可以在这里下载图片 pdf 文件：4073.CalibraTIng_FRA.pdf.pdf。