(2)無條件穩定的判決方法
穩定圓能夠告訴我們,在哪些區域內,放大器是可以有條件穩定的。
不過,我們更傾向于把放大器設計成無條件穩定。K-△判據和u因子,都是判斷放大器無條件穩定的方法。
其中K-△判據,共有兩個條件,分別為:
u因子,只需要一個條件,即:
因為K-△判據判斷放大器是需要兩個獨立的條件,所以不能用來比較器件之間哪個穩定程度更高一點。
(3)微波工程中u因子的推導
在微波工程中,u因子的推導,是基于Γout平面進行推導的。
這對我個人來講,是造成了一點點的困擾的,不知道你們有沒有?
因為輸入穩定圓是基于ΓS平面的,輸出穩定圓是基于ΓL平面的,然后現在推導u因子,是基于Γout平面的。
如果把u因子也放到ΓS平面或者ΓL平面中,會不會更又助于理解?比如說下面ADS的help文件中的說明,就是把mu放在ΓS平面上的。
(4) ADS中的mu因子和mu_prime因子
從ADS的help文件中,可以知道,mu的表達式,即是(3)中的表達式,而且指出了,這個測量有這樣一個意義,即表示SMITH圓圖的中心離最近的output(load) stability circle的距離,也就是說,mu的幾何意義,是基于ΓL平面的。
在另一本書上的解釋,有點ADS中的味道。
(5)在另一本書上mu因子的解釋
以上,分別是輸出穩定圓(ΓL平面)和輸入穩定圓(Γs平面)的推導。
如果想要器件無條件穩定,那么|ΓL|<1的圓應該完全處于輸出穩定圓的穩定區內。
比如說,對于上式中的①,則要求,輸出穩定圓不能與ΓL平面內的單位圓重疊;對于上式中的②,則要求,輸出穩定圓要完全包裹住單位圓;如下圖所示。
也就是說,要求:
而:
具體推導,如下:
因此,可以得出,無條件穩定的時候,要求u>1。
而且,從上圖可以知道,u越大,意味著左圖的穩定圓離單位圓更遠了,或者意味著右圖的穩定圓變得更大了,也就是說,更穩定了。
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原文標題:為什么說u因子能夠用來比較器件之間的穩定程度呢?
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