在电子电源设计领域，确保电源的稳定性至关重要，而测量电源的环路响应是评估其稳定性的关键步骤。本文将深入探讨在没有明显注入点，即无法接触或缺少顶部反馈电阻的情况下，如何测量电源的环路响应。这种情况主要存在两种情形：一是电源模块内部的顶部反馈电阻无法接触，二是电源模块使用输出检测引脚，而没有顶部反馈电阻。
　　为使电源稳定，需要一定的增益和相位裕量。通常，电源若具有至少 45° 的相位裕量和至少 10 dB 的增益裕量，便可视为稳定。常规测量这些值的方法是在 VOUT 节点和顶部反馈电阻之间插入一个小电阻，然后在这个增加的电阻两端施加一个扰动信号，并在期望的频率范围内测量环路响应。然而，当用户无法接触模塑模块内的顶部反馈电阻，或者器件不需要顶部反馈电阻，而是使用输出电压检测引脚时，这种常规方法就不再适用。
　　许多电源模块的顶部反馈电阻位于电源封装内部，无法接触。ADI 公司的许多 μModule 器件都将顶部反馈电阻模塑在模块内部，以提供额外的保护。例如 LTM8074，其顶部反馈电阻就无法接触。若将顶部反馈电阻硬连线到 VOUT 节点，则输出电压绝不会超过反馈电阻分压器设定的电压；但如果顶部反馈电阻不是硬连线，在降压型稳压器中，一旦该电阻连接不当或发生故障，则 VOUT 节点电压可能会升高到与输入电压一样高。
　　另一种特殊情况是模块使用输出电压检测引脚 (VOSNS) 来调节 VOUT 电压，如 LTM4702 就使用该基准电流电路来调节输出电压。由于该设置使用基准电流源，而不是通常的基准电压源，因此没有顶部反馈电阻。
　　如果没有办法测量电源的环路响应，就必须完全依靠系统的瞬态响应来确定稳定性。瞬态响应测试用于检查在 VOUT 节点施加负载阶跃时 VOUT 的电压响应。通过测量从施加负载阶跃到输出电压开始恢复的时间，可以估算带宽 (BW)。控制环路的带宽等于该恢复时间 (tr) 与 Π 乘积的倒数。此外，通过观察波形的形状也可以评估系统的稳定性。如果在波形中看到振铃，则表示系统具有欠阻尼响应，可能不稳定，相位裕量较低；如果波形的恢复时间相当长，则可以认为系统具有过阻尼响应，系统输出电压的恢复时间可能比预期时间要长得多，下游电路可能会受到影响。但确切的相位裕量和增益裕量只能通过测量来确定。
　　对于使用输出电压检测引脚的情形，环路响应测量与常规测量方法类似，只需在 VOUT 节点和 VOSNS 引脚之间放置一个小值电阻，将扰动信号施加于该电阻，然后测量环路响应。对于顶部反馈电阻位于模块内部而无法接触的情形，采用新型环路测量技术时需要格外小心。必须安装一个并联电阻分压网络，并将扰动信号置于底部反馈电阻和地之间插入的电阻上。务必使并联电阻分压网络尽可能靠近反馈电阻网络，以尽量减少误差。具体步骤如下：
　　在 R2 和地之间插入 20 Ω RPERT 电阻，将扰动信号施加于 RPERT。
　　选择 R4，其值应在 500 Ω 至 1 kΩ 范围内，选择 R4 时要使得 R2 比 R4 大 40 到 100 倍，这样由 R2 和 R3 组成的电阻网络将在反馈环路的测量中起主导作用。
　　计算并联电阻分压网络比率 n = R2/R4。
　　使用比率 n 计算 R3 和 CFF2，公式为 R3 = R1/n，CFF2 = n × CFF1。
　　重新构建包括前馈电容和电容 CM 的并联电阻分压网络，以消除扰动信号带来的附加电容的影响。如果无法可靠地测量扰动信号的寄生电容，可以通过迭代试验的方式，凭借经验确定 CM 电容，公式为 CM = n × CPERT。
　　新型测量方法产生的环路响应与常规方法相同。借助这种新型测量方法，用户现在无需接触顶部反馈电阻即可确定环路响应，不再需要使用带宽有限且误差较大的低效方法，也不必仅依赖负载瞬态响应来评估环路稳定性。
　　　图 1. 原理图：使用 LT8608 测量环路响应时，需要外加电阻
　　　图 2. 示例电路：用户无法接触顶部反馈电阻
　　　　图 3. 显示 VOSNS 电路的简化框图
　　　图 4. 瞬态响应示例
　
　　图 5. 新型环路响应测量方法
　　　图 6. 常规测量方法和新型方法的波特图比较