【R课堂】来自工程师的声音⑤设计方法和仿真的活用

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－如果不能使用FRA，则可以通过仿真来处理。
现在，我想实际进行DC/DC转换器的频率特性仿真并将DC/DC转换器的频率特性仿真结果与DC/DC转换器的频率特性实测值进行比较，在此之前，请允许我先给出一些前提条件和理论。这样在看波形时会更容易理解。
首先，用于验证的电源IC使用具有代表性的二极管整流DCDC转换器BD90640EFJ。下面是标准的电路配置、内部框图及产品特点。

DCDC转换器

接下来，下面给出的电路图是BD90640EFJ评估板的电路，我们将使用该评估板对每种特性进行实测。BD90640EFJ仿真模型的规格与该电路相同（用于连接FRA的R100除外）。


BD90640EFJ-C　评估板电路和规格

BD90640EFJ-C 评估板电路和规格

BD90640EFJ具有一个称为“VC”的引脚。从内部框图可以看出，该引脚直接与内部误差放大器的输出端相连接。反馈环路的相位补偿，即频率特性的调整，是通过外部连接到该引脚的相位补偿用电阻R3和电容器C1进行的。在这次验证中，我们将通过在保持C1不变的同时更改R3的电阻值来确认频率特性的变化。
下图说明了相位补偿电路的工作以及与相位补偿电阻R3之间的关系。

相位补偿电路的工作以及与相位补偿电阻R3之间的关系

相位补偿是通过连接到VC引脚的R3和C1，插入相位超前（零点）补偿，以消除在IC内部产生的相位延迟（极点）。上图中给出了极点fp1和零点fz2的公式。
请看该图中蓝框中列出的项目和波特图。R3=20kΩ是评估电路的标准值，中间的波特图即采用该标准值的结果，蓝线表示相位特性，红线表示增益特性。左侧是将R3减小到3kΩ时的波特图，粗线是R3=20kΩ时的标准特性，用于比较；在该条件下的每种特性均用相同颜色的细线表示，可能不是很容易看清楚。右侧是提高R3后的波特图，同样，细线是该条件下的特性。
当降低R3的值时，零点fz2向高频段移动。在R3=3kΩ时，从20kΩ时的1.7kHz移至11.3kHz。因此，直到更高的频段增益都持续下降。当提高R3的值时，零点fz2向低频段移动。因此，增益在低频段发生逆转。零交越发生在更高的频段。结果是相位裕度虽然减少，但是响应速度会变快。

有奖问答：零交越（Fc）发生在_________的较低频段中。结果是_________虽然会增加，但是响应速度却会变慢。

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