如图 1 所示，在输出 LC滤波器的谐振频率 fc = 1/(2 * π * √ (L*C)) 周围会发生大的相位时延。尤其是在普遍使用 ESR值比较低的电容器来降低输出电压的纹波的应用中，由于 ESR值极低，所以 LC滤波器的相位响应会接近于理想的 LC滤波器的相位响应，因此谐振频率附近的相位延时会变得非常大，接近 180°。
如果反馈环路的总相位时延接近 360°，那么反馈环路会呈现正向反馈，而不是负向反馈。而且，如果环路增益 | GH | 仍大于 1，不稳定的控制环路会因为环路电路中所用的元器件的变化以及其他条件 (例如温度)的变化而造成振荡现象。
为了避免此类问题，需要进行反馈补偿来使环路稳定，在添加反馈补偿元器件 (例如图 2 中的 R3、R4、C1、C2 和 C3) 来调整误差放大器在 LC 滤波器谐振频率附近的增益和相位。
如图 3 所示，在环路增益 |GH| = 1 的交叉频率处，-GH 的相位角和 -360° 之差 (也就是，GH 的相位角和 -180° 之差) 被称为相位裕度。
相位裕度是什么？
相位裕度是一个表示环路稳定度的重要参数。相位裕度越大，反馈环路越稳定。
在现实应用中，反馈环路必须要有足够大的相位裕度才能确保在任何负载条件下系统都能稳定地工作。
但是，如果因为过度进行反馈补偿而使交叉频率变低的话，那么反馈系统对负载变化的响应速度也会降低。因此，在设计反馈补偿电路时就必须要使系统的稳定度和响应速度达到最优化的平衡状态，使之达到目标应用的要求。为了优化这些参数，使用低频网络分析仪来验证反馈环路的真实特征是非常重要的。
增益裕度是什么？
如何测试环路增益、相位裕度和增益裕度等反馈环路特性？
作为模拟电路中的基础单元，运放的特性直接决定了上层电路的关键性能， 尤其是 PMU 类的电路，整个儿环路增益，相位裕度的测试，一度成为很多电源芯片管理设计师的难点。
环路增益是什么意思？
环路增益（loop gain）是电子学名词，指在电子系统中，反馈回路中的增益。环路增益描述了在主输入为0的情况下，反馈网络和放大电路所具有的增益。
如何测试环路增益、相位裕度、增益裕度等反馈环路特性？
比如环路增益测试测试配置如下图：在E5061B-3L5 的高输入阻抗测量接收机的R端口和T端口上测量激励施加电路两侧的交流电压，随后把这两个测量结果进行比值计算得到环路增益最终的测量结果。
把激励信号加在满足 Zin >> Zout 的点上，并让电阻 R 满足 Zin >> R >> Zout 的条件，可以通过 T/R 比值的测量结果得到循环传递函数-GH 的特性，这里选择 R=R5=50 欧姆；
注入激励信号的电平不能太高，以避免反馈环路进入非线性区域。应使用高输入阻抗的探头来完成探测，这样不会影响反馈环路的工作；
由于矢量网络分析仪半浮置的接地结构，仪表的激励源与接收机端口相对被测器件的接地也是浮置的。在使用 10：1 无源探头测量时，为了避免更多的耦合杂散，需要将 LF OUT 屏蔽层与被测 DC-DC 电源的地连接;
在测量中使用直流电子负载或大功率电阻作为 DC-DC 电源的负载；
即使反馈环路测量最关心的是交叉频率附近（通常在 10KHz-100KHz 之间），当激励源的功率为固定值时，为了改善在低频测量范围内环路增益测试的信噪比，需要使用在低频范围频率响应平坦的变压器。推荐使用是德科技 5188- 4425 变压器，或者 North Hills 公司的 0017CC 变压器。
如下图所示，当测试得到环路增益|GH|后，通过游标找到|GH|=1 的交叉频率。同样的，在相位测量曲线即可得到相位裕度，进而可以测量增益裕度。
是德科技 www.keysight.com.cn
