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線性光耦合器和環路增益“陷阱”
線性光耦合器和環路增益“陷阱”
我正在檢查的電源在其反饋路徑中使用光耦合器來控制其輸出電壓。這是一種常見且成熟的設計方法，但反饋回路的無條件回路穩定性并不完全確定。
我決定以兩種方式測量光耦合器的傳遞函數，如下所示。我知道該器件的數據表提供了這種特性，但我想親自了解一下（圖 1）。
圖 1光耦合器傳遞函數測試設置。
1.33k 和 150 ohm 電阻恰好在手邊方便，所以我使用了它們。一對 1k 和 100 ohm 也足夠了，但那一刻我只是不想翻找。
這兩個測試結果似乎確實證實了數據表的介紹（圖 2）。
圖 2光耦合器傳遞函數測試結果。
圖 2 的上部跡線與圖 1 的上部草圖相配，下部跡線與下部草圖相配。注意到兩個測試結果的對稱性令人欣慰。然而，經過一些心理反思，我意識到有一個回路增益陷阱需要注意。
使用圖 2 的下部軌跡并測量傳遞函數斜率，我們看到以下內容（圖 3）：
圖 3傳遞函數的特寫檢查。
光耦合器的“線性”特性不能太從字面上理解。設備的傳遞函數不會切換或類似的東西，但輸出與輸入的一階導數，即輸出與輸入的斜率，會隨著您放置設備工作 Q 點的位置而變化。我檢查的設備的可變性接近 19 dB。
如此大的增益變化可能會對反饋回路的整體傳遞函數產生“跺腳”效應，可能會將邊緣穩定的反饋回路推入條件不穩定狀態。
所有這一切的注意事項是確保檢查您為自己選擇的任何光耦合器的真實斜率以及您選擇設置其 Q 點的位置。