Estabilidad de Bode Plot

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Estoy estudiando diseño analógico, y mi instructor me dijo que podría determinar si un amplificador es estable sin saber la función de transferencia o el diagrama del circuito, solo examinando el diagrama de Bode. A continuación se muestra un ejemplo de un sistema inestable. Afirmó que es inestable porque no hay ganancia cero en el punto de cambio de fase de 180 grados. Entiendo que esto solo es inestable si hay comentarios, que no necesariamente sabemos.

Mi pregunta es la siguiente: ¿cómo sabemos si el sistema es estable solo con el gráfico de Bode?

    
pregunta Dace

4 respuestas

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El gráfico de Bode de bucle abierto proporciona información de estabilidad relativa en el sistema de bucle cerrado.

Si un bucle abierto puede proporcionar ganancia unitaria (o ganancia de 0dB) en respuesta a una sinusoide en una frecuencia particular donde también proporciona un desplazamiento de fase de -180deg, entonces puede usar la sinusoide de salida para reemplazar la sinusoide de entrada (la f negativa) / b proporciona el cambio de fase adicional de -180deg necesario). Esta es la estabilidad crítica. La oscilación es autosuficiente. El bucle no ve ninguna diferencia entre la sinusoide aplicada externamente y la que se ha creado en el terminal de salida.

Una ganancia de bucle abierto mayor que 0dB a la frecuencia en que la fase es -180deg dará, claramente, un bucle cerrado inestable. Y una ganancia de bucle abierto inferior a 0dB a esa frecuencia particular significará que la sinusoide se reduce gradualmente en amplitud a medida que viaja alrededor del bucle cerrado. Es un sistema estable.

    
respondido por el Chu
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Creo que significa 0 dB o ganancia de unidad.

La retroalimentación negativa termina en 180 grados y se convierte en retroalimentación positiva. Si la ganancia es menor que uno, esto sigue siendo estable.

    
respondido por el skvery
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Por favor, vea las primeras diapositivas de enlace a Entender cómo funciona un oscilador teóricamente. Con su amplificador, como no quiere convertirlo en un oscilador, debe mantenerse alejado de las condiciones en las que puede oscilar o volverse inestable. Estas condiciones son una ganancia de 1 (0 dB) y un desfase de 180 ° o 360 ° dependiendo de dónde se observe la ruta de retorno. Debido a que el amplificador se compensa naturalmente para disminuir su ganancia a medida que aumenta la frecuencia, hay un punto de frecuencia en el que la gráfica de magnitud cruza el eje de 0 dB: esta es la frecuencia de cruce \ $ f_c \ $. En esta frecuencia, usted lee la curva de fase y la distancia a la línea de -180 ° o -360 ° (0 ° entonces) es su margen de fase. Cuanto más margen de fase tenga, más amortiguada será la respuesta transitoria. A medida que disminuye el margen de la fase, el sistema se vuelve menos amortiguado (respuesta más rápida con el sobreimpulso) y el timbre crece en amplitud. Incluso si el margen de fase desaparece antes del cruce, siempre que tenga ganancia (magnitud mayor que 1), el sistema se mantendrá estable si el margen de fase es suficiente en \ $ f_c \ $. Esto se denomina estabilidad condicional: si la curva de magnitud sube o baja y la ganancia es ahora 1 en el punto donde el margen de la fase fue de 0 °, entonces tiene oscilaciones en este punto. Muy a menudo, los diagramas de Bode pueden ser engañosos y muchos diseñadores prefieren Nyquist, especialmente para las funciones de transferencia de fase no mínimas (polos inestables o ceros o retardo puro). Puede leer más sobre el margen de fase en un documento clásico de TI enlace . Debajo de la Figura 2, el autor discute el margen de fase del diagrama de bucle abierto.

    
respondido por el Verbal Kint
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Este "sistema" oscila. ¿Se ajusta esto a su definición de "sistema"?

Con un varactor al final del cable, puede sintonizar el oscilador a 10MHz, con poco ruido de fase.

    
respondido por el analogsystemsrf

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