在電源穩(wěn)定性評估中，環(huán)路增益的波特圖分析是判斷相位裕量（PM）與增益裕量（GM）的黃金標準。通常，工程師會在輸出電壓（VOUT）與反饋分壓器頂部電阻（R_TOP）之間插入一個小阻值注入電阻（如5–10 Ω），通過網(wǎng)絡(luò)分析儀在該點注入小信號擾動，并測量反饋環(huán)路的頻率響應(yīng)。然而，當電源模塊采用封裝內(nèi)集成反饋電阻（如ADI的μModule?器件）或使用輸出檢測引腳（VOSNS）替代傳統(tǒng)分壓器時，該注入點不可達，常規(guī)測量方法失效。

本文針對兩類典型場景提供可行的替代方案：

頂部反饋電阻封裝在模塊內(nèi)部（如LTM8074）；

采用VOSNS引腳與基準電流源調(diào)節(jié)輸出（如LTM4702，無傳統(tǒng)R_TOP）。

為何無法使用常規(guī)注入法？

在傳統(tǒng)降壓穩(wěn)壓器中，反饋網(wǎng)絡(luò)由R_TOP與R_BOT組成，VFB = VOUT × R_BOT / (R_TOP + R_BOT)。注入點位于R_TOP與VOUT之間，擾動信號可有效耦合進控制環(huán)路。但許多現(xiàn)代電源模塊（尤其是μModule）將R_TOP集成于封裝內(nèi)，既節(jié)省PCB空間，又防止因外部連接錯誤導(dǎo)致輸出過壓（例如R_TOP開路時VOUT可能飆升至VIN）。此時，VOUT與反饋網(wǎng)絡(luò)之間無電氣接入點，物理注入不可行。

更復(fù)雜的是，部分模塊（如LTM4702）采用電流基準型反饋架構(gòu)：VOSNS引腳通過采樣電流與內(nèi)部基準比較，無需外部電阻分壓。此類設(shè)計徹底消除了R_TOP，傳統(tǒng)注入法失去理論基礎(chǔ)。

替代方案：基于負載瞬態(tài)響應(yīng)的帶寬估算

當無法獲取波特圖時，負載瞬態(tài)響應(yīng)測試成為評估環(huán)路穩(wěn)定性的主要手段。方法如下：

1. 在輸出端施加一個快速階躍負載（如從10%到90%額定電流）；

2. 測量輸出電壓的恢復(fù)時間 $t_r$tr（從負載跳變到VOUT開始回穩(wěn)的時間）；

3. 估算環(huán)路帶寬：

4. 

例如，若$t_r=4\mu s$tr=4 μs，則$f_{BW}\approx 80\text{ kHz}$fBW≈80 kHz。雖然此方法無法直接給出相位裕量，但帶寬與瞬態(tài)過沖/振鈴程度可間接反映穩(wěn)定性：過沖小、無振蕩通常意味著PM > 45°。

高級替代：間接注入與仿真輔助

對于支持外部補償?shù)哪K，可嘗試以下方法：

在補償網(wǎng)絡(luò)注入：若模塊提供COMP引腳，可在誤差放大器輸出端注入信號，繞過反饋電阻限制；

使用電壓擾動法：在VOUT端疊加小幅度交流擾動（需隔離DC），通過測量反饋引腳（如VFB或VOSNS）響應(yīng)反推環(huán)路增益，但需謹慎處理共模干擾；

結(jié)合SPICE模型仿真：利用廠商提供的高精度仿真模型，在虛擬環(huán)境中復(fù)現(xiàn)環(huán)路響應(yīng)，輔助設(shè)計驗證。

工程建議

優(yōu)先選擇支持環(huán)路測試的器件：在選型階段關(guān)注是否提供測試點或補償引腳；

瞬態(tài)測試標準化：使用快速電子負載（上升時間 < 1 μs），確保測試結(jié)果可復(fù)現(xiàn)；

綜合判斷穩(wěn)定性：結(jié)合瞬態(tài)響應(yīng)、輸出阻抗測量與長期老化測試，彌補無波特圖的不足。

在高度集成的電源模塊時代，環(huán)路測量的物理限制日益突出。工程師需靈活運用間接方法，在無法“直接看環(huán)路”的情況下，依然能可靠評估系統(tǒng)穩(wěn)定性。

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