環路補償設計一直是開關電源行業的一個大問題。新手工程師在學習或調試環路設計時總是覺得無法開始，甚至大多數高級電源設計工程師對環路補償知之甚少。

主要原因是大多數工程師從未進行過實際的開關電源環路響應測試(包括增益曲線和相位曲線)。

當然，可以通過理論計算或軟件模擬環路穩定性的相關性能指標，但由于其計算復雜、準確性低，實際應用有限。

大多數經驗豐富的工程師根據產品輸出性能指標（如負載動態響應、產品噪聲等）推動環路特性，嘗試不同的補償方法，最后通過輸出性能測試結果是否有效。

然而，這種方法的使用會導致很多問題。首先，沒有辦法根據實際的環路增益曲線進行有針對性的整改對策，這將浪費大量的時間嘗試不同的整改方法，甚至導致項目無法如期完成。

相位裕度是否出性能指標來判斷相位裕度是否合適，從而不能保證設計產品的可靠性。

另一個例子是，沒有實際的環路測試。每次修改補償后，無法了解增益曲線和相位曲線的實際變化，難以通過實際戰斗提高對環路補償的理解，使許多高級工程師對環路補償設計的基本原則一無所知。

環路響應測試非常重要。為什么電力行業的許多公司不進行環路響應測試？主要原因是傳統的環路響應測試設備（網絡分析儀）價格昂貴，電力行業的利用率很低。

基于以上問題，今天我將介紹市場上最新穎、最經濟的環路響應測試方案——基于示波器的電源環路響應測試方案。

1、測試原理圖。

1.斷開分壓電阻和輸出電壓，串入5-50ohm注入電阻；

2.通過隔離變壓器將示波器波形發生器連接到注入電阻的兩端；

3.測量注入電阻上端到地電壓(輸出電壓)和注入電阻下端到地電壓(傳輸功能的Vin)；

4.開關電源增益和相位曲線可通過自帶環路響應測試軟件進行自動測試。

二、測試結果分析與判斷依據

a. 穿越頻率（增益為0dB時對應的頻率）：建議為開關頻率的5%--20%

b. 相位裕度（增益為0dB時對應的相位）：要求一定要大于45°，建議45°-- 80°

c. 穿越斜率（0dB附近）：要求為單極點穿越（-20dB每十倍頻斜率穿越0dB）

d. 增益裕度（相位為0°時對應的增益）： 建議小于 -10dB

e. 增益衰減（開關頻率對應的增益）：建議值小于 -20dB

三、單頻率點測試模式

除了測試簡單，價格便宜，利用率高之外，示波器環路響應測試方案還提供單頻率點測試（時域波形觀察）功能，利用單頻率點測試，可以輕易地判斷出注入電壓設置是否合理。

是否因為注入電壓過大造成失真，這是其他任何環路響應測試方案都不具備的優點。

執行穿越頻率對應的單點測試，注入信號與輸出信號幅值相等，增益為0dB, 信號沒有失真。

當注入電壓設置過大時，利用示波器方案可以輕易判斷出信號是否失真，如上圖，同樣頻率下如果信號失真則增益不為0dB，會造成測試結果不對。

四、和網絡分析儀測試結果對比

在穿越頻率附近，注入信號和輸出信號幅值一般都有幾十mV, 示波器測量精度完全可以信任，下圖是示波器和最傳統的環路響應測試設備網絡分析儀測試結果對比，兩者的測試結果幾乎沒有區別。