¿Por qué el 60% sobrepasa con un margen de fase de 55 °?

Iría con Hipótesis 2 .

Creo que has simulado la ganancia de bucle correctamente. La impedancia de entrada en el inv. La entrada parece ser mucho mayor que la impedancia de fuente combinada de la red restante. Recomiendo hacer otra prueba y seleccionar otro punto para colocar la fuente de la señal de prueba: Entre la salida opamp y el nodo común de C2 y Riso. El resultado debe ser (casi) el mismo que en su primera simulación.

Sin embargo, tiendo a Hipótesis 2 porque la relación conocida entre rebasamiento y margen de fase se aplica solo a los sistemas de segundo orden . Sin embargo, su sistema es de orden superior (2º orden opamp, 1º o 2º orden FET, dos condensadores externos). Más que eso, los resultados de la simulación muestran claramente una mejora de la fase causada por C1 (mejora de la estabilidad). La relación mencionada entre el dominio del tiempo y la frecuencia no permite tal cero.

ACTUALIZACIÓN: Creo que la forma de la respuesta al escalón confirma mi análisis: no muestra un "exceso" típico (que debería mostrar algo de timbre para un pico tan grande). En su lugar, muestra la forma típica de una respuesta escalonada de un paso alto (causada por el condensador C1)

Informe de resultados

Basándome en la respuesta aceptada por LvW, eliminé C1 para ver si eso funcionaría. Desafortunadamente no hay dados, ya que la forma de onda acaba de cambiar a una respuesta capacitiva diferente:

Sinembargo,esofuecuandoestabasegurodequeLvWteníarazón,yqueelusodecondensadoresparalacompensaciónteníaquedesaparecer.¿Quiénsabíaqueusarunaestrategiadecompensacióntanconvencionalpodríaafectarnegativamentesurespuestaapasos?:)

Losquitéaambos,juntocon\$R_{iso}\$,yaqueyanohabíanecesidaddeaislarlacapacitanciadelacompuerta,yajustélosresistoresderetroalimentaciónparaunagananciadebuclecerradodeaproximadamente2.4.

yVoila!:

Pude ajustar el sobrepasamiento manipulando las resistencias de ganancia, esencialmente moviendo la curva de ganancia del bucle hacia arriba y hacia abajo para cambiar el ancho de banda por el margen de fase. Me decidí por 66.3 ° \ $ _M \ $, que produjo un ancho de banda de 263 kHz, un exceso de 2.8% y un tiempo de subida de 1µs. Quiero algo de estabilidad adicional en este circuito en particular, e incluso puedo sacrificar un poco más de ancho de banda para lograr un margen extra de estabilidad; un tiempo de subida de 1µs es perfectamente satisfactorio para mis propósitos, y 2µs también estaría bien. Resolveré todo eso en el banco.

En general, un resultado muy feliz esta vez. Gracias de nuevo LvW por tu respuesta!

También encontré que la respuesta de Dave B fue muy útil; He estado usando el método de análisis de ganancia de bucle simple descrito en el video de Linear Technologies al que se hace referencia más de una semana, pero siempre con un poco de inquietud, muy contento por la información y los recursos adicionales que Dave proporcionó.

Iría con Hipótesis 1 .

La técnica LT funciona cuando su punto de inyección tiene una impedancia de entrada alta en un lado y una impedancia de fuente baja en el otro lado. Traté de hacer que esa técnica funcionara donde mi red de retroalimentación tenía una impedancia bastante alta (la suya también lo es), y tuve un desacuerdo similar entre la oscilación medida del circuito (¡tenía un margen negativo!), La respuesta a pasos simulados y la ganancia de fase simulada (usando la tecnica de LT).

Cuando ejecuta una medición de ganancia de fase con un analizador de red, por ejemplo, con una fuente de alimentación, generalmente inyecta una señal en la red de realimentación presionando contra la baja impedancia de la fuente de alimentación. Un diagrama que muestra esto está en la página 8 de esta Application nota sobre las mediciones de ganancia de fase para convertidores DCDC.

En mi caso, cuando moví la señal de inyección de CA para empujar contra una fuente de baja impedancia (la salida de mi circuito de amplificación operativa) y hacia la red de realimentación de alta impedancia, las cosas comenzaron a alinearse.

En su caso, en realidad hay dos rutas de realimentación, una desde la salida opamp y otra desde el voltaje de detección. Otra referencia de ganancia de fase de la fuente de alimentación puede ayudar aquí. Consulte el Documento técnico de Venable 11 en Venable Industries para configuraciones de prueba con múltiples bucles de realimentación. Una de las técnicas allí puede trabajar para usted.

Con respecto a Hipótesis 2 , generalmente es al revés. Puede tener una respuesta de paso de aspecto agradable (para un paso particular con un tiempo de subida favorable) donde la fase de salida se extienda completamente. Para otros transitorios podría no ser (ok, no será) tan favorable. Poner en sus manos un analizador de red es el enfoque más definitivo para confirmar el margen de fase adecuado, y también la opción más costosa. Y molesto tener que cortar tu proto.