1. 전압 신호 전송 경로

그림 1. 전압 소스 신호의 전송 경로
그림 1. 전압 소스 신호의 전송 경로

보시는 바와 같이 그림 1전압 신호 전송 시스템은 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.

  1. 네거티브 피드백 전압 출력 회로

  2. 신호 전송 케이블

    • 포함되는 사항 기생 용량(C1) 그리고 기생 인덕턴스(L1)~에 의존하는 케이블 길이 그리고 배선 배치도.

  3. 입력 신호 획득 회로

    • 다음이 포함될 수 있습니다. 저역 통과 필터(L2, C2).

2. 진동은 왜 발생하는가?

음의 피드백 전압 신호 시스템에서 입력 신호는 다음과 같이 계산됩니다.

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

하지만 만약 피드백 신호(|Xf|)는 180°만큼 위상차가 발생합니다.그러면 방정식은 다음과 같이 바뀝니다.

∣Xi′∣=∣Xi∣+∣Xf∣|X_i'| = |X_i| + |X_f|

이는 설령 그렇다 하더라도 입력 신호 없음 적용됩니다(|Xi| = 0), 그 피드백 신호는 출력을 유지합니다.그 결과 자기 유지 진동.

진동이 발생하려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.

  1. 루프 이득이 1보다 큽니다. |AF| > 1

  2. 위상차는 다음 조건을 만족합니다: φA + φF = (2n+1)π

그리고 위상차 루프 안의 내용은 여러 출처에서 나옵니다.
✔ 전송 케이블의 기생 정전 용량(C1) 및 인덕턴스(L1)
✔ 입력 회로의 저역 통과 필터 구성 요소(L2, C2)
✔ 출력 회로의 필터 커패시터

만약 총 위상차는 180°에 도달합니다.자체 진동이 발생할 수 있습니다.

3. 진동을 방지하는 방법은 무엇입니까?

진동을 방지하기 위해, 위의 두 조건 중 하나는 충족되지 않아야 합니다. 작동 주파수 범위 내에서.

그림 2. 진동이 없는 음의 피드백 루프의 조건
그림 2. 진동이 없는 음의 피드백 루프의 조건

보시는 바와 같이 그림 2두 가지 중요한 주파수가 고려됩니다.

  • fc: 루프 이득이 발생하는 주파수 |AF|가 0dB로 떨어집니다.

  • fo: 루프 위상차가 초과되는 주파수 -180°.

안정성을 유지하기 위해, 이득은 0dB 미만이어야 합니다. 위상차가 -180°에 도달할 때.

4. 현재 출력 신호가 더 안정적인 이유

그림 3. 전류원 피드백 루프
그림 3. 전류원 피드백 루프
그림 4. 전압원 피드백 루프
그림 4. 전압원 피드백 루프

전류 신호 출력 회로 진동에 덜 취약한 이유는 다음과 같습니다.
✔ 피드백 경로는 내부 구성 요소에만 국한됩니다. (표시된 바와 같이) 그림 3).
✔ 외부 부하 변화는 위상차나 이득에 거의 영향을 미치지 않습니다..

반면에, 전압 출력 회로 (그림 4) 피드백을 받습니다. 출력 지점즉, 외부 케이블 및 샘플링 회로 위상 변화와 이득에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 매개변수가 변경되면 시스템에 영향을 미칩니다. 진동 조건을 충족할 수 있습니다이는 불안정으로 이어진다.

5. 결론

전압형 출력 신호는 다음과 같은 경우에 발진할 수 있습니다.
✔ 기생 성분은 180°의 위상차를 유발합니다.
✔ 이 위상차에서도 루프 이득은 1보다 크게 유지됩니다.

진동을 방지하려면:
✔ 위상차가 180°에 도달하기 전에 루프 이득이 0dB 미만으로 감소되었는지 확인하십시오.
✔ 송전 케이블의 기생 정전 용량/인덕턴스를 최소화하십시오.
✔ 피드백 루프를 안정화하려면 적절한 필터링을 사용하십시오.

반면에, 전류형 출력 그들의 안정성은 더욱 높습니다. 피드백 루프는 외부 부하 조건의 영향을 덜 받습니다..