Устойчивость схемы, Проблемы с передаточной функцией элементов Опции

[haker_fox]

Добрый день!

Понял, что есть непонимание в понимании аналоговой электроники)))) К примеру, требуется определить запасы устойчивости схемы, подержащей операционный усилитель, и пару-тройку реактивных элементов снаружи (простых, конденсаторы и катушки). Здесь всё просто, размыкаем контур, строим ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы. Представление катушек и конденсаторов в операторном виде известны, они довольно простые. Но вот в схеме появился полевой транзистор. И я не понимаю, что делать, как построить представление полевика в операторном виде, как функцию от s. Известно, что источник питания с истоковым повторителем более устойчив, чем источник с общим истоком. Но откуда это следует? Открываешь разные умные книги и application note, и там всё вроде расписано, но чего-то не хватает. Они просто говорят: вот здесь есть ноль, образованный такой-то ёмкостью транзистора и таким-то резистором, вот здесь есть полюс, образованные ещё чем-то... В общем, посоветуйте, пожалуйста куда в какую книжку глянуть, где я смогу однозначно понять, как мне составить передаточную функцию системы, содержащей полевой или биполярный транзистор... Книг у меня много в электронном виде, но я устал уже листать в поисках ответа..

Конкретно мой случай: источник питания LDO, содержащий n-канальный mosfet, с общим истоком... Как представить в "операторном виде" всё реактивности полевого транзистора? Спасибо!!!

P.S. Хочу чтобы мне правильно поняли))) У меня есть базовые знания ТАУ, полученные в универе, плюс сам читаю литературку, но я хочу понять глубинно, как работают мои схемы, именно аналитически. В симулятора получить ачх и фчх нет проблем, но разобраться, откуда беруться полюса, нули, чтобы компенсироать схему, мне точно нужно))))

[wim]

источник питания LDO, содержащий n-канальный mosfet, с общим истоком... Как представить в "операторном виде" всё реактивности полевого транзистора?

В первом приближении это источник тока, управляемый напряжением:
http://www.ti.com/lit/an/slyt187/slyt187.pdf
Учитывать все реактивности проще в симуляторе.

[haker_fox]

В первом приближении это источник тока, управляемый напряжением:
http://www.ti.com/lit/an/slyt187/slyt187.pdf
Учитывать все реактивности проще в симуляторе.

Благодарю вас! Прикреплённый документ мне ранее не попадался, но он содержит некоторый свет, который проливается на создание моделей MOSFET

[Myron]

Как представить в "операторном виде" всё реактивности полевого транзистора? Спасибо!!! P.S. Хочу чтобы мне правильно поняли))) У меня есть базовые знания ТАУ, полученные в универе, плюс сам читаю литературку, но я хочу понять глубинно, как работают мои схемы, именно аналитически. В симулятора получить ачх и фчх нет проблем, но разобраться, откуда беруться полюса, нули, чтобы компенсироать схему, мне точно нужно))))

Современные методы построения моделей реальных (а не упрощенных) транзисторов, ОУ и пр. компонентов не совсем тривиальны и описать все это в "операторном виде" без упрощений для последующей аналитической работы с ними не выйдет. Т.е. аналитические выражения для петель с 2-3-мя и больше активных компонентов будут схоластическими. И придется все время рассматривать отделные аспекты схем для упрощения выражений и получения результатов. Вот поэтому (тоже) и используются современные симуляторы, построенные на системах дифф. ур-ов для всех узлов схем.

[haker_fox]

построенные на системах дифф. ур-ов для всех узлов схем.

Тогда каким образом мне корректировать схему? Если я не могу аналитически понять от чего зависит тот или иной полюс, или ноль, как мне работать со схемой? Ведь не методом же подбора?

[wim]

Тогда каким образом мне корректировать схему? Если я не могу аналитически понять от чего зависит тот или иной полюс, или ноль, как мне работать со схемой? Ведь не методом же подбора?

При числе независимых переменных состояния более трех решения в аналитической может и не быть. Т.е., обычно его нет, но иногда может повезти. Рисуете диаграммму Боде, смотрите, где нужно, к примеру, скомпенсировать полюс и где-то поблизости размещаете нуль. Как-то так.

[Tpeck]

Т.е. аналитические выражения для петель с 2-3-мя и больше активных компонентов будут схоластическими.

Может быть стохастическими?

[haker_fox]

При числе независимых переменных состояния более трех решения в аналитической может и не быть. Т.е., обычно его нет, но иногда может повезти. Рисуете диаграммму Боде, смотрите, где нужно, к примеру, скомпенсировать полюс и где-то поблизости размещаете нуль. Как-то так.

Понятно, я думал, это метод "грубой силы", и грезил о красивом "аналитическом" решении))) Чтож, понятно, буду изучать этот длиннейший документ)

[Myron]

Может быть стохастическими?

Нет. Есть слово схоластика. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%85%...%B8%D0%BA%D0%B0

[Guest_TSerg_*]

Понял, что есть непонимание в понимании аналоговой электроники)))) К примеру, требуется определить запасы устойчивости схемы

Да, все можно - по старинке или симулятором.
Исследование схемы операторным методом, безусловно предполагает линеаризацию схемы, т.е упрощение.
Если удовлетворяют методы исследования через линеаризацию - почему бы и нет?

[haker_fox]

Если удовлетворяют методы исследования через линеаризацию - почему бы и нет?

Гм, рождается вопрос: а как считали раньше, когда симуляторы не были так распространены? Ведь линеаризация "около" рабочей точки не всегда полноценна) Или схемы доводили на макете, "в живую"?

[Guest_TSerg_*]

Гм, рождается вопрос: а как считали раньше, когда симуляторы не были так распространены? Ведь линеаризация "около" рабочей точки не всегда полноценна) Или схемы доводили на макете, "в живую"?

Все зависело от сложности схемы, возможностей разработчика (фирмы ).
Напомнить про диаграммы Вышнеградского?

P.S.
Первый симулятор (не наш), который мне удалось "пощупать" - это Microcap II, 1989 г.
Оставил хорошее впечатление, для детей.

[Myron]

Гм, рождается вопрос: а как считали раньше, когда симуляторы не были так распространены? Ведь линеаризация "около" рабочей точки не всегда полноценна) Или схемы доводили на макете, "в живую"?

Раньше - это когда?На лампах?. Первый ОУ появился в моих руках в 1971-м. А принцип Pspice был запатентован в 1962 и практически сразу появился на рынке (забыл название компании, которую в конце 80-х прикупил Cadence). В мои руки Pspice попал 1985-м на ЕС-ЭВМ еще. До этого содержательные схемы в ящиках делались в макетах, ну а в Вузах (учеными) конечно просчитывались после изрядных упрощений и в этом была искусство и наука. Я тоже участвовал в этих исследованиях. К практике это имело слабое отношение. Особенно для тех, кто хорошо разбирался в эдектронике.

[haker_fox]

Напомнить про диаграммы Вышнеградского?

Напомните)))

просчитывались после изрядных упрощений и в этом была искусство и наука.

Теперь понятно) Это так, интереса ради хотелось узнать.

[Tpeck]

Нет. Есть слово схоластика. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%85%...%B8%D0%BA%D0%B0

Да я понимаю, что оно есть
Просто я не понял, как оно к дифференциальным уравнениям относится.
PS Хотя может это такая шутка была... А я не понял.

[Guest_TSerg_*]

Напомните)))

 21.pdf ( 815.04 килобайт ) Кол-во скачиваний: 287

[haker_fox]

Кажется, что-то стало получаться. Где-то даже осознанно))) В симуляторе получаю устойчивую систему, с запасами по фазе и усилению. Симулирую во временно домене. Вижу, что картина на пути к прекрасному)))

Всем спаибо за помощь!!!

Хочу теперь оказать её тем, кто попадёт в мою ситуацию))) Мне очень помогли также следующие ресурсы:
1. Все книги, мануалы Chrostophe Basso. Их очень много, и почти все они доступны в инете. Не хочу сказатть, что я их прочёл от корки до корки, но это и не нужно. Где-то достаточно беглого взгляда.
2. Здесь много ссылок в конце как на теорию, так и на практику. Там электронная нагрузка, но какая разница.
3. Эти статьи оказали очень сильное влияние на понимание коррекции систем.
4. Прикреплённая статья.
5. Отдельно хочется упомянуть книгу Christophe Basso. Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies.

Теория управления - сложная наука, как только возникает необходимость её применения к реальной жизни с множеством копромисов и особенностей. И замечательно, когда есть прекрасные книги и статьи, рассматривающие её приложение не оперируя изобилием матанализа, но давая больше практических примеров, позволяющих прочувствовать эту науку)))

Прикрепленные файлы

 Use_PSpice_To_Verify_Feedback_Amplifier_Stability.pdf ( 4.03 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 403

 

[vlvl@ukr.net]

Книг у меня много в электронном виде, но я устал уже листать в поисках ответа..

Марти Браун, там очень хороше все описано про нуль полюсное представление и устойчивость системы.
После Брауна можете открывать апноуты от Техаса Инструмента.
Есть книга DJV, если админ даст разрешение, я ее прикреплю.
Вторая 13Мб

[dmitry-tomsk]

Симулирую во временно домене.

А откуда берёте esr ёмкости нагрузки? Из даташитов?

[Guest_TSerg_*]

А откуда берёте esr ёмкости нагрузки? Из даташитов?

Так можно и померить, нет?

[dmitry-tomsk]

Так можно и померить, нет?

Можно, так что сначала схема или плата?

[Guest_TSerg_*]

Можно, так что сначала схема или плата?

Изначально, перед проектированием схемы, знание ТТХ доступных компонентов и никак иначе.