前述文章，靈活的縮放模式改善數(shù)字電源環(huán)路特性曲線 ，我們討論過(guò)了Power Smart DCLD提供了多種縮放模式，以滿足不同精度的要求，本文通過(guò)一些基本測(cè)試來(lái)分析不同縮放模式對(duì)環(huán)路曲線的影響。

一.單位移縮放模式的Bode圖測(cè)量

Bode100進(jìn)行合適校準(zhǔn)后，開(kāi)始測(cè)量數(shù)字補(bǔ)償器的在不同縮放模式下的計(jì)算調(diào)用時(shí)間，并且測(cè)試相應(yīng)的環(huán)路bode圖。

圖1 單位移模式縮放方式

這是第一種縮放方式，可以看到所有系數(shù)都是用同一個(gè)移位系數(shù)-3，可以看到其中兩個(gè)系數(shù)A2,A3的誤差較大報(bào)警，但是我們將這個(gè)代碼燒進(jìn)去，做相應(yīng)的測(cè)試。

圖2 單位移縮放模式時(shí)的補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間

通過(guò)上圖測(cè)試出補(bǔ)償器的計(jì)算時(shí)間，CH1為PWM1H的波形，CH2高電平為補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間，可知目前配置下，此種位移模式的計(jì)算時(shí)間為640nS。

圖3 單位移縮放模式時(shí)的環(huán)路bode圖

單位移模式下的開(kāi)環(huán)特性曲線為如圖3所示，穿越頻率27.8k，相位裕量57.6C,增益裕量為9.19db。

二．單位移帶輸出因子縮放的模式Bode圖的測(cè)量

圖4 單位移帶輸出因子縮放方式

從上圖4設(shè)置中，我們可知A3系數(shù)誤差依然較大，因此黃色報(bào)警，我們燒入這個(gè)代碼檢查其波形。

圖5 單位移帶輸出因子縮放模式時(shí)的補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間

通過(guò)上圖測(cè)試出補(bǔ)償器的計(jì)算時(shí)間，CH1為PWM1H的波形，CH2高電平為補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間，可知目前配置下，此種位移模式的計(jì)算時(shí)間為700nS。說(shuō)明此種方式的計(jì)算時(shí)間變大，精度相應(yīng)變高。

圖6 單位移帶輸出因子縮放模式時(shí)的環(huán)路bode圖

單位移模式帶輸出因子縮放的開(kāi)環(huán)特性曲線為如圖6所示，穿越頻率27.8k，相位裕量57.8C,增益裕量為9.23db。由圖6可以看出，中頻及高頻段的特性基本沒(méi)有變化，但是低頻段的增益和相位相比第一種縮放方式作為的背景曲線，都有了較大幅度提升，對(duì)于電源閉環(huán)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有較大幫助。

三.雙位移縮放模式的Bode圖測(cè)量

圖7 雙位移縮放模式方式

從圖7的雙位移縮放模式來(lái)看，所有系數(shù)誤差都比較小，沒(méi)有報(bào)警，且根據(jù)雙移位模式，A和B系數(shù)采用不同的縮放系數(shù)，盡可能地提升了Q15計(jì)算精度。

圖8 雙位移縮放模式方式的補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間

當(dāng)采用雙移位模式時(shí)，數(shù)字補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間為620nS。這個(gè)計(jì)算時(shí)間和第一種單位移方式相比并沒(méi)有太大變化。

圖9 雙位移縮放模式方式時(shí)的環(huán)路Bode圖

雙移位方式相比背景的第一種移位方式有了更進(jìn)一步的低頻增益和相位提升，中頻段和高頻段沒(méi)有太大變化，這種方式同樣對(duì)閉環(huán)穩(wěn)態(tài)性能有較大幫助。

四．快速浮點(diǎn)縮放方式的Bode圖測(cè)量

圖10 快速浮點(diǎn)系數(shù)縮放方式

當(dāng)采用快速浮點(diǎn)系數(shù)縮放方式時(shí)，通過(guò)圖10可知，每一個(gè)A和B系數(shù)都使用了獨(dú)立的縮放系數(shù)，最大限度地去提升系數(shù)計(jì)算精度。

圖11 快速浮點(diǎn)系數(shù)縮放方式的數(shù)字補(bǔ)償器計(jì)算時(shí)間

通過(guò)快速浮點(diǎn)系數(shù)縮放方式時(shí)，計(jì)算補(bǔ)償器的時(shí)間明顯加大，目前配置方式下測(cè)量值為820nS。

圖12 快速浮點(diǎn)系數(shù)縮放方式的環(huán)路Bode圖

從圖12可知，測(cè)試得到的環(huán)路Bode圖中，低頻的相位和增益相比前面三種縮放方式，曲線變得更高了，這對(duì)于電源低頻的特性及穩(wěn)態(tài)性能來(lái)說(shuō)是很有幫助的，中頻段和高頻段環(huán)路特性變化不大。

結(jié)論，數(shù)字補(bǔ)償器的不同系數(shù)縮放方式對(duì)低頻相位和增益特性有較大影響，對(duì)閉環(huán)穩(wěn)態(tài)性能有較大幫助。