Frekvenskompensasjon

Frekvenskompensasjon er tiltak som justerer et systems frekvensrespons for å sikre stabilitet og ønsket dynamikk. Dette skjer ved å forme systemets åpensløyfe transferfunksjon gjennom å plassere poler og nuller slik at am­plitude og fase over frekvensen møter kravene, og dermed motvirker uønsket faseforskyvning og forstyrrelser i tidsdomenet.

I elektroniske forsterkerkretser brukes frekvenskompensasjon ofte for å sikre stabil drift i negative tilbakekoblingssløyfer. En vanlig metode er å legge til en dominant pol som begrenser båndbredden og reduserer faseforskyvningen ved høye frekvenser. Miller-kapasitans er et vanlig virkemiddel; en kapasitet kobler inngang til utgang i en op-amp og danner en stor lavfrekvent pol som bidrar til stabilitet.

I kontrollteknikk snakker man om lead-, lag- og lead-lag-kompensasjon. Disse nettverkene justerer sløyfens frekvensrespons slik at fasemargin og stabilitet opprettholdes samtidig som man oppnår ønsket responstid og presisjon. Verktøy som Bode-diagrammer og Nyquist-plot brukes i design og verifikasjon.

Frekvenskompensasjon brukes i blant annet strømforsyninger, lydforsterkere, servo- og motorstyringssystemer, og kommunikasjonsutstyr der rask og stabil respons er viktig.

Designprosessen inkluderer modellering og simulering (for eksempel SPICE eller MATLAB/Simulink), måling av fase- og gainmargin, og justering av komponentverdier. Fordelene inkluderer bedre stabilitet og kontroll av transientrespons; ulempene kan være begrenset båndbredde eller økt støy hvis kompensasjonsnivået er for aggressivt.

---