電源和電壓調節器通常設計為在特定電流范圍內保持恒定電壓。供應應快速響應需求變化，同時保持恒定輸出，而不會過度振鈴或振蕩。為此，電源本質上是具有閉合反饋回路的放大器。控制回路測量有助于測量電源如何響應輸出負載條件的變化、溫度變化或其他變化。

可以使用專用設備進行頻率響應分析，但也可以使用較新的示波器來測量控制回路響應。使用示波器、信號源和適當的自動化軟件，可以快速進行測量并以熟悉的波特圖形式呈現。有關更多詳細信息，請查看完整的應用說明，使用示波器測量電源的控制環路響應。

示波器測量

使用示波器執行控制環路響應測量需要您在不同頻率范圍內將激勵注入控制環路的反饋路徑。示波器允許您測量電路的實際增益和相位，與僅依靠仿真相比，您可以更好地了解設計的穩定性。

高級功率測量和分析軟件

可以使用配備高級電源測量和分析軟件 (4/5/6-PWR)的 4、5 或 6 系列 MSO 測量電源的控制回路響應。控制回路響應是該軟件支持的眾多測量之一。

為了確定控制回路測量值，軟件執行以下功能：

控制函數發生器

基于兩個電壓輸入計算和繪制增益

根據兩個電壓輸入計算并繪制 Vin 和 Vout 之間的相移

計算增益裕度和相位裕度

控制回路響應測量的測試設置

要收集波特圖的數據，必須在低值注入電阻器兩端應用兩個探頭。示波器測量刺激和響應幅度以計算增益，還測量刺激和響應之間的相位延遲。

用于測量電源控制回路頻率響應的設置包括以下元素：

要測量電力系統的響應，必須將已知信號注入反饋回路。的 4，5和6系列多系統運營商 提供內置的可用于注入這樣一個信號到控制回路的通過變壓器反饋信號源。一個 AWG31000 外部函數發生器也可以使用。

在寬帶寬內具有平坦響應的注入變壓器連接在注入電阻器兩端，將接地信號源與電源隔離。變壓器的選擇取決于控制回路響應的頻率范圍。例如，Picotest J2101A 注入變壓器的范圍為 10 Hz–45 MHz，這與 4/5/6 系列 MSO 的函數發生器選項非常吻合。

對于電壓測量，建議使用具有低電容和低衰減的無源探頭，例如 TPP0502。這是因為低探頭衰減可實現良好的靈敏度，而低電容可最大限度地減少探頭負載效應。

測量頻率響應

正確連接負載并設置系統后，必須通過示波器的設置菜單配置激勵掃描。這個過程很簡單，但有幾種方法可以自定義掃描和測量。

4、5 或 6 系列 MSO 上的控制環路分析可以利用頻譜視圖功能，該功能使用內置在示波器每個通道中的數字下變頻器。這種方法提供了對頻率分辨率的精細控制。仍然可以使用傳統的 FFT 方法作為替代方法，因此如果您對它更滿意，可以使用它。

自動 RBW 設置可用于告訴儀器在整個掃描過程中自動調整關鍵參數，如分辨率帶寬、中心頻率和跨度，以獲得穩定和可重復的結果。

4/5/6-PWR 軟件還支持恒定幅度和輪廓幅度掃描。輪廓掃描讓您可以為不同的頻段指定不同的幅度，從而優化信噪比 (SNR) 以獲得更好的結果。

解釋結果

按前面板運行按鈕開始測試。測量開始，相位和增益曲線繪制在顯示屏上。生成的波特圖顯示：

頻率，繪制在 x 軸上的對數刻度上

增益（綠色軌跡），在 y 軸上，刻度在左邊，單位為 dB

刺激和反應之間的相位（紅色軌跡），在 y 軸上，刻度在右邊，繪制在線性刻度上，以度數給出

可以在圖中使用光標來指示特定頻率下的增益和相位。兩個光標之間的差異也會顯示在屏幕上。

分析電源內控制回路的穩定性不需要專門的儀器。通過添加功率分析軟件、函數發生器、隔離變壓器和正確的探頭，可以使用通用的、熟悉的示波器構建波特圖。要了解更多信息，請下載應用說明：使用示波器測量電源的控制環路響應。