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Type-2 보상기에서 연산 증폭기의 동적 응답 – 제 2부

본 기고문의 제1부에서는 type-2 보상기에서 사용할 경우 연산 증폭기 개회로 이득 AOL이 미치는 영향을 설명했다. 분석을 더 진행하여 연산 증폭기의 크기 및 위상 응답을 면밀히 검토한 결과 저주파 및 고주파 극 두 개가 더 있음을 알 수 있다.

저 대역폭 설계에서 이들 극의 존재를 무시할 수 있다면 고 대역폭 시스템에서 이득 및 위상 상승이 필요한 경우 즉시 왜곡을 고려하여야 한다.

이제 제 2부에서는 이러한 극 및 이것이 필터의 최종 성능을 어떻게 왜곡하는지를 설명하는 Type-2 보상기의 전달 함수 결정 방법을 설명한다.

저자: 크리스토프 바쏘 (Christophe Basso), 온세미컨덕터
132, Chemin de Basso Cambo – 31035 Toulouse Cedex – France

결론
제 2부에서는 보상기 성능에 관해 연산 증폭기 동적 응답이 가져온 영향을 나타내었다. 큰 대역폭을 기대한다면, 보상기 동적 응답에 대한 이 기여를 더 이상 무시할 수 없다. 원하는 이상적인 type-2 응답과 선택된 연산 증폭기 개회로 크기 그래프의 응답을 중첩하고 오버랩을 확인하는 방법의 경우 오버랩이 없으면 최종적으로 상당히 큰 위상 상승 왜곡으로 이어짐을 보았다.

연산 증폭기 개회로 응답과 완벽한 type-2의 응답 간에 상당한 거리를 확보하면 이득-대역폭 곱을 선택해 이것이 주어진 공식에서 원하는 응답에 어떻게 영향을 미치는지 확인할 수 있다. 포괄적인 안정성 분석은 연산 증폭기 내장품을 포함한 모든 부품들에 대한 허용오차에 영향을 주므로 전체 회로 이득을 고려하여야 한다. 공식 (6)에서 완전한 type-2 전달 함수를 사용하면 전체적으로 분석을 한 단계 더 진행할 수 있다.

각주
1) C. Basso, “Practical Implementation of Loop Control in Power Converters (전력 컨버터 내 회로 제어의 실용적 구현)”, APEC Professional Seminar, Charlotte (NC), 2015, http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm
2) T. Hegarty, “Error Amplifier Limitations in High-Performance Regulator Applications (고성능 조절기 응용에서 오류 증폭기 한계)”, AN-1997, Texas-Instruments, May 2013, http://www.ti.com/lit/an/snva411a/snva411a.pdf
3) http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm
4) C. Basso, “Linear Circuit Transfer Functions – An Introduction to Fast Analytical Techniques (선형 회로 전달 함수 – Fast Analytical Techniques 소개)”, Wiley 2016, ISBN 978-1-119-23637-

부록 – 임피던스 계산

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