Estabilidad del diagrama de Bode

El diagrama de Bode de lazo abierto proporciona información sobre la estabilidad relativa en el sistema de lazo cerrado.

Si un lazo abierto puede proporcionar ganancia unitaria (o ganancia de 0dB) en respuesta a una sinusoide a una frecuencia particular donde también proporciona un cambio de fase de -180 grados, entonces puede usar la sinusoide de salida para reemplazar la sinusoide de entrada (la f/b negativa proporciona el cambio de fase adicional necesario de -180 grados). Esta es la estabilidad crítica. La oscilación es autosuficiente. El bucle no ve ninguna diferencia entre la sinusoide aplicada externamente y la que ha creado él mismo en el terminal de salida.

Una ganancia de lazo abierto superior a 0dB en la frecuencia en la que la fase es de -180 grados dará, claramente, un lazo cerrado inestable. Y una ganancia de lazo abierto inferior a 0dB en esa frecuencia en particular significará que la sinusoide se reduce gradualmente en amplitud a medida que viaja alrededor del lazo cerrado. Ese es un sistema estable.

Creo que quiere decir 0 dB o ganancia unitaria.

La retroalimentación negativa termina en 180 grados y se convierte en retroalimentación positiva. Si la ganancia es menor que uno, esto sigue siendo estable.

Consulte las primeras diapositivas de http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Downloads/PPTs/Chris%20Basso%20APEC%20seminar%202009.pdf para comprender cómo funciona teóricamente un oscilador. Con su amplificador, como no desea convertirlo en un oscilador, debe mantenerse alejado de las condiciones en las que puede oscilar o volverse inestable. Estas condiciones son una ganancia de 1 (0 dB) y un retraso de fase de 180° o 360° dependiendo de dónde observe la ruta de retorno. Debido a que el amplificador está naturalmente compensado para disminuir su ganancia a medida que aumenta la frecuencia, hay un punto de frecuencia en el que el gráfico de magnitud cruza el eje de 0 dB: esta es la frecuencia de cruce$f_c$. A esta frecuencia, lee la curva de fase y la distancia a la línea de -180° o -360° (0° entonces) es su margen de fase. Cuanto más margen de fase tenga, más amortiguada será su respuesta transitoria. A medida que disminuye el margen de fase, el sistema se vuelve menos amortiguado (respuesta más rápida con sobreimpulso) y el zumbido crece en amplitud. Incluso si el margen de fase desaparece antes del cruce, siempre que tenga ganancia (magnitud superior a 1), el sistema será estable si el margen de fase es suficiente en$f_c$. Esto se llama estabilidad condicional: si la curva de magnitud sube o baja y la ganancia ahora es 1 en el punto donde el margen de fase era 0°, entonces hay oscilaciones en este punto. Muy a menudo, los diagramas de Bode pueden ser engañosos y muchos diseñadores prefieren Nyquist, especialmente para funciones de transferencia de fase no mínimas (polos o ceros inestables o retraso puro). Puede leer más sobre el margen de fase en un documento clásico de TI http://www.ti.com/lit/an/slyt087/slyt087.pdf . Debajo de la Figura 2, el autor analiza el margen de fase del diagrama de bucle abierto.

Este "sistema" oscila. ¿Se ajusta esto a su definición de "sistema"?

Con un varactor al final del cable, puede sintonizar el oscilador a 10 MHz, con poco ruido de fase.