相位裕度

在电子放大器中,相位裕度(PM, Phase Margin)是在零dB增益時,放大器的输出信号(相对于其输入)的相位与-180°之间的差(单位为度)。

:\mathrm{PM} = \Delta \phi - (-180^\circ) = \Delta \phi + 180^\circ.

例如,放大器在零dB時的相位落後是-135°,則其相位裕度為-135°+180°=45°。

理論
通常开环相位延遲(相对于输入)随频率變化,逐步增加到超过-180°,此频率下输出信号(相对于输入)反相。PM为正值,但会随着频率上升而下降,在截止频率(PM = 0)反相。频率继续增加,在高于截止频率后PM为负值(PM -135° - (-180°) = 45°. 为确保足够的相位裕度所做的补偿的方法和结果的详细分析参见Warwick
或者Stout。另请参阅条目“极点分离”。通常放大器都会设计成典型相位裕度为60度。如果典型相位裕度在60度附近,那么最小相位裕度就会大于45度。相位裕度为60度也是一个神奇的数字,因为当试图跟随电压阶跃输入(巴特沃斯滤波器设计)时,调节时间最短。相位裕度小的放大器会振铃较长时间,而相位裕度更大的放大器上升到电压阶跃的最终水平所花时间就会较长。

另一個相關的度量是增益裕度。增益裕度是以相位為裕度是-180度時的增益為準進行計算。

脚注
参考文献
参见
外部連結

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