Mesure de la stabilité d'une boucle fermée avec les diagrammes de bode
Pour mieux décrire l'application des diagrammes de Bode, la stabilité d'une boucle fermée d'une alimentation DC / DC est mesurée en déterminant la réponse de la boucle fermée. Cela peut être testé en utilisant la méthode d'injection de tension. Cette méthode ajoute une très faible résistance – généralement de l'ordre de 10 ohms – dans la boucle de retour. Un point devra être choisi de manière à ce que l'impédance dans la direction de la boucle soit beaucoup plus grande que l'impédance de retour. Un faible signal perturbateur est alors injecté aux bornes de la résistance. Cela est normalement réalisé en utilisant ce que l'on appelle un transformateur d'injection afin d'éviter d'influencer la boucle. La réponse est donc mesurée et les diagrammes de Bode sont générés.
Instruments pour la mesure de la réponse en boucle fermée
Deux types d'instruments différents peuvent être utilisés lors de la mesure de la réponse en boucle fermée. Le premier est un analyseur de réseaux vectorielsou VNA. Un analyseur de réseaux vectoriels possède généralement une gamme dynamique très élevée, ce qui lui permet de réaliser des mesures d'impédance très précises. L'un des inconvénients à l'utilisation d'un analyseur de réseaux vectoriels, autre que le coût et la complexité, est que l'analyseur de réseaux vectoriels est plutôt adapté à la caractérisation de composants 50 ohms. Oscilloscopes, d'un autre côté, sont déjà communément utilisés dans le développement des alimentations et permettent une caractérisation directe du bruit et de l'ondulation de sortie. Les oscilloscopes peuvent dorénavant réaliser des mesures de stabilité telles que les marges de gain et de phase, le rapport de réjection de l'alimentation et la réponse d'étape.
Configuration de test : Comment mesurer la réponse de la boucle de régulation avec un oscilloscope
Pour mesurer la réponse de la boucle de l'alimentation DC-DC, un signal perturbant doit être injecté dans la boucle. Ainsi, un point devra être choisi où l'impédance en direction de la boucle est très largement supérieure à l'impédance de retour. Une faible résistance est placée au point d'injection et la tension perturbatrice est appliquée en parallèle à la résistance d'injection, en utilisant un transformateur d'injection à large bande. Le signal perturbateur est créé par le générateur interne de l'oscilloscope. Les deux voies de l'oscilloscope sont connectées à chaque côté du point d'injection. En se basant sur les valeurs mesurées, l'oscilloscope génère et affiche les diagrammes de Bode.
Lors de la mesure de la réponse en boucle fermée, il est important d'utiliser les bonnes sondes. Les amplitudes crête à crête aux points de mesure peuvent être très faibles à certaines fréquences de test. Pour cette raison, des sondes passives 1x sont recommandées plutôt que les sondes plus classiques 10x. Si le signal est augmenté comparé au rapport de bruit, cela améliore également la gamme dynamique des mesures de réponse en fréquence. Il est également important d'utiliser un ressort de mise à la terre ou un cordon de mise à la terre très court, afin de réduire le bruit de commutation et les boucles de mise à la terre inductives.