大家好，這里是大話硬件。

在前面9講的內容中將開關電源環路分析進行了梳理，我相信很多人即使都看完了，應該還是不會設計，而且還存在幾個疑問。 比如我隨便舉幾個：

開關電源的帶寬怎么設定？ 開關電源精度和什么相關？ 怎么調節動態響應？ 動態響應和什么有關系等等。

我在學習的過程中也一樣，對這部分內容充滿了疑問。 因此，后面關于環路分析的內容，主要是針對開關電源系統中比較難理解的，常見的，經常在設計產品時遇到的問題，進行再一次的分析。

這里非常歡迎大家留言提出疑問，我會針對這些疑問專門寫文章來分析。

1.OPA型補償網絡

在前面推導OPA環路傳遞函數使用的拓撲如下

推導過程：

疑問1： 為什么傳遞函數中下分壓電阻沒參與傳遞函數？

2. OTA型補償網絡

在前面推導OTA型環路傳遞時，使用的拓撲如下

推導過程：

疑問2：為什么傳遞函數中下分壓電阻參與了傳遞函數？

不知道大家如何看待上面OPA型和OTA型這兩種差異，或者是如何理解這種差異。 反正我在推導的理解的過程中產生了這樣的疑問。

雖然從結果看，這樣的分析確實是對的，但是深層次的原因是什么，如何解釋，下面將重點分析。

理解思路1：從電路理論的角度來分析

假設輸出電壓Vout由于負載的波動存在電壓變化，用ΔVo來表示，此時會在Z1上流過一定的電流，在Rf2上流過一定的電流，還有一部分電流流過Z2。 因此根據基爾霍夫定律可知：

使用運算放大器作為補償器件，而且是負反饋的形式，那么就存在虛短和虛斷的特性。 這是因為運放的開環增益Aol無窮大，加上負反饋的存在，必須有正相端的電壓和負相端的電壓相等。

根據虛斷：可以證明上述基爾霍夫定律是成立的；

根據虛短：在負相端的電壓會保持一直和正相端的電壓相同，也就是Vref的值，而Vref的值無論是直流還是交流，都一直保持不變，所以：

理解思路2：從疊加定理的角度來分析

在OPA型的環路補償拓撲中，有直流電壓Vref，且不隨頻率改變，而環路補償屬于小信號分析，隨著頻率改變，輸出電壓Vcont其實既有直流成分，也有交流成分，可以寫成下面的表達式：

在反饋系統中存在直流電壓Vref，交流變化信號Vout，因此，使用疊加定理

疊加后

從Vcont的表達式可以看出來，誤差放大器輸出電壓既有直流成分，也有交流成分。 我們需要求解的是Vcont和Vout的傳遞函數。 此時可以將上述的函數寫成Y=kX+b的形式，對Y求X的微分可以得到：

所以，對于OPA型的拓撲來說， 無論是從基爾霍夫定律定理的角度還是從疊加定理的角度來分析，下面的電阻Rf2確實沒有參與到反饋電路中。 但是這個電阻并不是一無是處。 設定輸出電壓值的時候，需要使用這個電阻。

上面的分析解釋了為什么OPA型下面的電阻未參與傳遞函數的求解。

OTA型的拓撲結構如下所示，這種結構的傳遞函數有R2的參數，這是為什么？

要分析這個原因，需要理解跨導型運算放大器和通用型運算放大器的差異，通用型的運算放大器的開環增益無窮大，運放無論在什么情況下都會調節同相和反相端的電壓相等。 而跨導型的特性由跨導因子決定Gm，跨導型的運算放大器是一個壓控電流源。

內部電路簡化等效電路如下：

因此，跨導型的傳遞函數，不存在虛短和虛斷，同相端的電壓和反相端的電壓都會參與到運算中，在該拓撲中下面的電阻必須參與傳遞函數。 相對來說也比較好理解。

總結：

OPA和OTA型的拓撲結構在開關電源環路補償中都在使用，在推導傳遞函數時，需要注意下分壓電阻，器件的特性差異決定了下分壓電阻是否需要參與到環路的傳遞函數中。 理解器件的本質是分析兩種拓撲差異的理論支撐。