环路分析
网络环路分析全解
2、网络环路的分类、特点与表现
静态路由设置不合理的情况： 设两个路由器RA和RB，其路由表中各有一 条去往相同目的网络的静态路由， 但下一跳彼此指向对方，形成环路。
2、网络环路的分类、特点与表现
动态路由造成的情况： 假设某路由器RA通过RB至网络netb，但RB到netb 不可达了，这时候RB的广播路由比RA先来到，RB 去netb不可达，但RA中有去往netb路由，且下一跳 是RB，这时RB就会从RA那里学习该路由，将去往 netb的指向RA，跳数加1。netb的路由原本是RB传 给RA的，现RB却从RA学习该路由，显然是不对的， 但这一现象还会继续，RA去netb网络的下一路是 RB，当RB的跳数加1的时候，RA将再加1，周而复 反形成环路，直至路由达到最大值数据包才丢弃。
2、网络环路的分类、特点与表现
（2）三层环路 在维护路由表信息的时候，如果在拓扑发生改变后，网络 收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路有选择条目，就会发生 路由环路的问题，这种条件下，路由器对无法到达的网络路 由不予理睬，导致用户的数据包不停在网络上循环发送，最 终造成网络资源的严重浪费。 矢量路由的一个弱点就是可能产生路由环路，产生路由环路 的原因有两种： 一是静态路由设置的不合理，二是动态路由定时广播产生的 误会。
2、网络环路的分类、特点与表现
（5）三层环路的解除 解决路由环路问题的方法，概括来讲，主要分为六种： (1)定义最大值； 距离矢量路由算法可以通过IP头中的生存时间（TTL）自纠 错，但路由环路问题可能首先要求无穷计数。为了避免这个 延时问题，距离矢量协议定义了一个最大值，这个数字是指 最大的度量值 (2) 水平分割 水平分割是过滤掉发送给原发者的路由信息。其规则就是不 向原始路由更新来的方向再次发送路由更新信息 ，具体路由 信息单向传送。
环路分析测试应用指南
图 3.5 参数设置菜单
注入通道：指连接注入基准信号的通道，以该通道为当前频率的基准； 输出通道：指连接反馈输出信号的通道； 测量选项：可选增益-相位、阻抗-相位、幅值-相位和 THD-相位； 测试模式：可选扫频或单点； 最小频率：扫频的最小频率值，扫频范围最小值可选 10Hz 到 20MHz； 最大频率：扫频的最大频率值，扫频范围最大值可选 100Hz 到 30MHz； 滤波使能：是否使能扫频时开启数字滤波； 滤波类型：当使能滤波后，可选择低通或带通滤波； 截止频率/中心频率：低通滤波或带通滤波的频率设置； 十倍频点数：同步模式下需要设置，设置信号发生模块在对数下 10 倍频点下的输
进行环路电路的设计和模拟，在开发的中后期，则可以使用 ZDS3000/4000 系列示波器的环 路分析功能进行实际的环路电路特性的验证和改进。
3.2 环路分析如何接线
开关电源实际上是一个包含了负反馈控制环路的放大器，会放大交流信号并对负载变化 作出反馈响应。为了完成控制环路响应测试，需要把一个扰动信号（一定幅度和频率范围的 扫频正弦波信号或单一频点正弦波信号）注入到控制环路的反馈路径中。这个反馈路径就是 指 R1 和 R2 的电阻分压器网络。我们需要把一个阻值很小的注入电阻插入到反馈环路中， 才能注入一个扰动信号。例如下图 2 所示的注入电阻为 5 Ω，注入电阻与 R1 和 R2 串联 阻抗相比是微不足道的。所以，用户可以考虑把这个低阻值注入电阻器作为长久使用的测试 器件。另外还需要使用一个隔离变压器来隔离这个交流干扰信号，从而不产生任何的直流偏 置。
网络环路分析
2、网络环路的分类、特点与表现
路由器通过交换信息建立路由表，当网络结构变化时，路由表能自动维 护。 路由表跟随网络结构变化过程称为收俭。为了减少收俭过程引起的网络 动荡，要考滤 路由交换范围。 RIP协议通过network命令指定，例如：设置10.0.0.0网络的接口参与路由 信息交换 router(config-router)network 10.0.0.0 ospf协议通过network命令指定，例如：设置10.65.1.1 接口参与路由交 换 router(config-router)network 10.65.1.1 0.0.0.0 area 0 area是网络管理员在自治系统(国际机构分配)AS(Autonomous System) 内部划分的区域。 0.0.0.0是匹配码，0表示要求匹配，1表示不关心。
2、网络环路的分类、特点与表现
C.路由毒化 水平分割的改进，收到原是自己发出的路由信息时，将这条 信息最大的度量值 ，即毒化。 D.毒化逆转 超越水平分割的一个特列，这样保证所有的路由器都接受到 了毒化的路由信息。 E. 触发方式 一旦发现网络变化，不等呼叫，立即发送更新信息，迅速通 知相邻路由器，防止误传。 F. 抑制时间 在收到路由变化信息后，启动抑制时间，此时间内变化项被 冻结，防止被错误地覆盖。
2、网络环路的分类、特点与表现
（4）二层环路的诊断 A.链路流量：在不该有大流量的链路上发现有大流 量 B设备日志：有HSRP、OSPF邻居DOWN的告警， 表明主备或者邻居明同步包的被阻塞 C.端口状态：本应该block的端口被打开 D.STP协议计数器，如TCN的个数：如果TCN个数 不断频繁的增加，说明有拓扑不稳定
2、网络环路的分类、特点与表现
D.尽量采用交换机上修改优先级来改变拓扑，而不 是改变设备端口上的cost值 E.采用三角形的冗余设计，而不是矩阵型的网络冗 余设计 F.对不参与STP运算的PortFast端口，采用 BPDUGuard进行防护，设置为交换网络末梢，避 免错误的将用户端口接入交换设备 G.谨慎选取根桥，根桥的位置确定性，在诊断问题 的时候可以对网络拓扑有非常好的辅助作用，交换 网络的核心节点一般规划会该局域网内的核心交换 机。
《网络环路分析》课件
由于数据包在环路中不断循环，网络设备需要不断处理这些数据包 ，可能导致设备资源耗尽，影响网络的正常运行。
网络故障
如果环路得不到及时处理，可能会导致整个网络的瘫痪。
02
网络环路的检测与定位
检测方法
协议分析法
通过捕获网络中的数据包进行分析，识别是否存在环 路。
流量分析法
通过观察网络流量的异常变化，如突然的流量激增或 数据包重复，判断是否存在环路。
在数据中心等高可用性要求较高的网络环境中，应合理设计冗 余架构，避免因环路问题引发服务中断。
05
总结与展望
网络环路分析的意义
揭示网络结构特性
网络环路分析能够揭示网络的结构特性 ，帮助我们理解网络中节点和边的关系
和作用。
检测和预防网络故障
网络环路可能导致网络广播风暴等故 障，网络环路分析有助于检测和预防
04
网络环路分析案例
案例一：某大型企业网络环路问题
总结词
详细描述
解决方案
经验教训
大规模、复杂网络、影响业务
某大型企业由于网络设备数量 庞大、拓扑结构复杂，导致出 现网络环路问题。环路的出现 引发了大量的广播风暴，严重 影响了企业的正常业务运行。
采用网络环路分析工具，结合 网络流量监控，快速定位环路 产生的原因。通过配置STP（ 生成树协议）或类似协议，自 动切断环路，消除广播风暴。
适用场景
适用于网络结构相对固定，路由变化不频繁 的场景。
动态解决方案
定义
01
动态解决方案是通过路由协议（如OSPF、BGP等）
自动学习路由，并根据网络变化动态调整路由。
实现方式
02 通过路由协议的交互，路由器之间共享路由信息，并
网络环路分析
2、网络环路的分类、特点与表现
（3）二层环路的避免 在网络设计阶段，应该充分考虑环路的风险、二层 转发次优路径、网络拓扑的不稳定 A.减小二层网络的广播域，尽量避免二层大平面的 网络，在同一个LAN里减少二层交换设备的个数 B.使用三层网段对二层网段进行阻隔。采用三层路 由冗余来代替二层的链路冗余 C.在上行链路上如果带宽足够，那么就没有必要采 用负荷分担的链路冗余方式
2、网络环路的分类、特点与表现
路由表(Routing Table)是路由器中路由项的集合，是路由器 进行路径选择的依据，每条路由项包括：目的网络和下一跳， 还有优先级，花费等。 路由优先匹配原则： (1)直接路由：直连的网络优先级最高。 (2)静态路由：手动配置，优先级可设，一般高于动态路由。 (3)动态路由：相同花费时，长掩码的子网优先。因为目标网 络更明确，范围更小。 (4)默认路由：最后有一条默认路由，找不到目标网络的数据 包都成默认路由转发，避免数据包丢弃。
严重的会导致网络瘫痪。 ▪ 在当前网络故障中，链路和设备故障导致网络通讯质量下降
的占多数，通常在网络部署和整改过程中也会由于路径的设 置不当导致网络环路故障。 ▪ 由于环路故障的普遍性，环路问题一直以来是困扰网络管理 人员的重要问题。
2、网络环路的分类、特点与表现
▪ 环路分类 网络环路主要分为二层网络环路和三层网络 环路 二层的环路通常都是冗余链路造成的，没有 冗余链路就不存在环路。 三层的环路通常指的是路由环路，是由于启 用路由协议不当造成的，即使没有冗余链路， 也有可能造成环路。
2、网络环路的分类、特点与表现
（2）三层环路 在维护路由表信息的时候，如果在拓扑发生改变后，网络
收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路有选择条目，就会发生 路由环路的问题，这种条件下，路由器对无法到达的网络路 由不予理睬，导致用户的数据包不停在网络上循环发送，最 终造成网络资源的严重浪费。 矢量路由的一个弱点就是可能产生路由环路，产生路由环路 的原因有两种： 一是静态路由设置的不合理，二是动态路由定时广播产生的 误会。
环路分析
TOPSWITCH 反激电源控制环路设计(PI 公司深圳代表处，广东 深圳 518031)摘要：控制环路设计一直是电源设计的一个难点，本文介绍了环路设计的一些基本概念和环路设计的基本方法，分析了广泛使用的TOPSWITCH 反激应用时的控制环路。
Abstract: Control loop design has always been the difficult part in power supply design. This article introduces the basic concept and methodologies of control loop design. In addition to that, it also gives an example of the control loop analysis in the popular used TopSwitch flyback application 。
关键词：零点，极点，右半平面零点，相位裕度，幅值裕度，TOPSWITCH Key words: zero, pole, righ-half-plane-zero (RHZ), phase margin, gain margin 1．内容简介稳定的反馈环路对开关电源来说是非常重要的，如果没有足够的相位裕度和幅值裕度，电源的动态性能就会很差或者出现输出振荡。
本文首先介绍了控制环路分析里面必须用到的各种零，极点的幅频和相频特性；对最常用的反馈调整器TL431的零，极点特性进行了分析；TOPSWITCH 是市场上广泛应用的反激式电源的智能芯片，它的控制方式是比较复杂的电压型控制，为了方便一般使用者，内部集成了一部分补偿功能，所以很多工程师不清晰它的整个环路，论文最后运用上面的理论分析了一个TOPSWITCH 设计的电源，对它的环路的每一个部分进行了解剖，可以使工程师更好地应用TOPSWITCH 及解决设计中遇到的环路问题。
环路测试结果分析及注意事项
环路测试结果分析及注意事项在ZDS3024电源测试定制版示波器上，我们颠覆性地免费标配了环路分析功能。
工程师可以通过示波器直接测试开关电源等闭环系统的伯德图，从而更加深入地了解系统稳定性。
那么我们该如何解读环路分析的测试结果呢？开关电源的稳定性关系到整个应用系统的可靠性，利用伯德图可以看出在不同频率下系统增益的大小和相位，因此通过伯德图分析环路特性已经成为评估开关电源是否可靠的重要手段。
在研发期间，环路分析可以提供直观的数据对比，从而帮助工程师快速判断系统优化方向，验证设计思路。
下面我们从几个方面来简述环路测试结果的分析及其注意事项。
一、环路模型分析及核心指标解读稳定可靠的系统通常是闭环系统（带反馈），控制器根据系统的实际输出与理想输出的偏差来设计控制算法，力求输出值逼近设定值。
图1所示为反馈环路控制部分中的运放闭环增益模型，其传递函数为：图1 闭环增益模型模型分析1如果变换器中没有引入反馈控制环路（即图1中H(s)部分），此时输出随输入的变化而线性变化，没有稳压作用。
如果反馈环路设计的不好，环路就不能做出对负载的瞬态改变做出及时调整，那么输出电源瞬间的变化就可能会造成电源系统振荡，从而对下一级构成损坏。
模型分析2模型中放大器的开环增益G(s)会随着频率的增加而减小，同时也与放大器相位有关，因此可以通过分析G(s)H(s)的增益和相位来判断系统的稳定性。
比如：当G(s)H(s)=-1，此时分母为0，即增益是无穷大的。
那么任意小的输入扰动都能引起输出的无穷大，这样势必会导致输出振荡。
因此，我们可以通过环增益GH的频率特性来判断系统的稳定性，伯德图就是表示回路增益|GH|以及回路相位差∠GH的工具。
伯德图及相关参数如图2所示：图2 伯德图及相关参数伯德图有以下3个核心指标：●穿越频点：增益为0dB时对应的频率；●相位裕度：增益为0dB时对应的相位差；●增益裕度：相位为0°时对应的增益差。
由此可见，闭环系统的稳定性可以通过伯德图中的相位裕度，增益裕度，穿越频点来衡量。
环路识别 算法
环路识别算法
环路识别算法是指通过分析一个给定的网络或图结构，判断其中是否存在环路。
以下是几种常见的环路识别算法：
1. 深度优先搜索（DFS）：从一个节点开始进行深度优先搜索，记录访问过的节点并标记为已访问。
如果在搜索路径中遇到已访问的节点，则说明存在环路。
2. 广度优先搜索（BFS）：从一个节点开始进行广度优先搜索，使用队列来保存待访问的节点。
在搜索过程中，如果遇到已访问的节点，则说明存在环路。
3. 强连通分量算法：强连通分量是指一个图中的节点集合，其中的任意两个节点都可以相互到达。
通过使用强连通分量算法（如Tarjan算法或Kosaraju算法），可以将图划分为多个强连通分量。
如果存在一个强连通分量的大小大于1，则说明存在环路。
4. 拓扑排序：拓扑排序是一种对有向无环图（DAG）进行排序的算法。
在拓扑排序过程中，将入度为0的节点依次加入排序结果中，并将其邻接节点的入度减1。
如果最终排序结果包含所有的节点，则说明不存在环路；反之，存在环路。
这些算法可以根据具体的需求和应用场景进行选择和优化。
环路稳定性分析范文
环路稳定性分析范文环路稳定性分析是指对系统的闭环控制回路进行稳定性评估的一种方法。
在控制系统中，闭环控制回路的稳定性是一个至关重要的指标，它决定了系统的性能和可靠性。
在本文中，我将介绍环路稳定性的概念、常见的分析方法以及如何通过稳定性分析来优化系统的闭环控制回路。
闭环控制回路由控制器、系统和反馈组成。
控制器接收反馈信号，并根据系统的输出进行调整，以使系统的输出接近期望值。
为了确保控制系统的稳定性，必须满足闭环控制回路的极点位置位于左半平面。
根轨迹法是一种通过绘制系统的开环传递函数极点随控制器参数变化的路径来评估系统的稳定性的方法。
通过绘制根轨迹图，可以直观地观察系统的极点位置，从而判断系统是否稳定。
根轨迹法还可以通过调整控制器参数来优化系统的闭环控制回路。
频域法是一种使用频率响应函数来分析系统稳定性的方法。
通过将系统的传递函数表示为复频域上的表达式，我们可以使用频率响应函数来分析系统的频率特性和稳定性。
常见的频域法包括振荡饱和法和Bode图法。
这些方法可以用来评估系统的衰减比、相位裕度和增益裕度等指标，从而判断系统的稳定性。
状态空间法是一种使用系统的状态方程来分析稳定性的方法。
通过求解系统状态方程的特征根，可以判断系统的稳定性。
状态空间法是一种更为准确和全面的稳定性分析方法，它可以考虑系统的所有状态变量，并提供系统的详细动态特性信息。
在进行环路稳定性分析时，我们通常关注系统的相位裕度、增益裕度和衰减比等指标。
相位裕度是指系统的相位与临界相位之间的差距，是评估系统稳定性的重要指标。
增益裕度是指系统增益与临界增益之间的差距，也是判断系统稳定性的重要依据。
衰减比是指系统在闭环控制下输出与输入的幅值比值，它可以通过计算系统的频率响应函数来得到。
对于不稳定的系统，我们可以通过调整控制器参数、增加补偿网络或采取其他控制策略来提高系统的稳定性。
例如，可以通过增加比例增益、增加积分时间常数或增加滤波器来提高系统的稳定性。
环路稳定性分析
稳定性标准：
在Aolβ= 1 (0dB)时的fcl频率上，相移< +/-180°
所需相位余量（离+/-180°相移的距离）≥45°
环路稳定性测试
由于环路稳定性由环路增益(Aolβ)的幅度与相位曲线决定，因此我们需要知道如何才能方便地分析环路增益幅度与相位。为做到这一点，我们需要打破闭环运放电路，并将一个小信号交流源插入到环路中，然后再测量幅度与相位并绘出完整的环路增益曲线图。图1.16显示运放环路增益控制模型的等效控制环路框图、以及我们准备用于环路增益测试的技术。
∆A(dB) = 20log10(fa/f1) – 20Log10(fb/f1)]
∆A(dB) = 20log10(fa/fb)
∆A(dB) = 20log10(1k/10k) = -20dB/decade
∆A(dB) = 20log10(fb/fc)
∆A(dB) = 20log10(10k/20k) = -6db/octave
从10Hz到100 Hz为一个decade（十倍频程）；octave（倍频程）——频率按x2增加或按x1/2减小，从10Hz到20 Hz为
一个octave（倍频程）；
在电压增益波特图上，增益随频率变化的斜线可定义成按+20dB/decade或-20dB/decade增加或减小。另一种描述同样斜线的方法是按+6dB/octave或-6dB/octave增加或减小（参见图1.4）
图字：
VOUT/VIN= Aol/(1+ Aolβ)
如果：Aolβ= -1
则：VOUT/VIN= Aol/0→∞
如果：VOUT/VIN=∞→无穷大增益
则VIN中任何小的变化都会导致VOUT中的很大变化，而这又会反馈给VIN并导致VOUT中更大的变化→振荡→不稳定！！
局域网环路分析
局域网环路分析在网络通信中，局域网环路是指网络中存在多条路径连接相同的网络设备，导致网络数据在该环路上循环传递，从而造成网络拥堵和数据包丢失的问题。
为了保证局域网的正常运行，需要进行环路分析定位和解决问题。
本文将探讨局域网环路分析的方法和步骤，帮助解决局域网环路问题。
一、环路分析的意义和重要性局域网环路是一种常见的网络问题，它会导致网络性能下降、丢包率增加等问题。
进行环路分析可以帮助解决这些问题，保证网络通信的稳定性和可靠性。
通过定位环路并采取相应措施，可以有效减少网络拥堵，提高网络传输效率。
二、环路分析的步骤1. 收集网络拓扑图和设备信息：首先，需要收集局域网的网络拓扑图和相关设备信息，包括交换机、路由器等设备的型号、端口连接关系等。
2. 确定网络故障现象：根据网络故障的表现，如网络延迟、丢包率增加等，确定是否存在可能的环路问题。
3. 分析网络传输路径：通过查看网络拓扑图和设备信息，分析网络数据传输的路径，确定可能存在环路的部分。
4. 使用网络分析工具：借助网络分析工具，对网络数据进行抓包分析。
可以使用Wireshark等工具，捕获网络数据包，并对数据包进行详细分析，查看是否存在循环传递的情况。
5. 定位环路位置：通过分析捕获的网络数据包，可以定位到具体的网络设备和端口，判断是否存在环路，并确定环路的位置。
6. 解决环路问题：一旦确定环路的位置，需要采取相应的解决措施。
具体的解决方法可能包括关闭某些端口、调整网络设备的配置等，以消除环路的影响。
7. 验证解决效果：解决环路问题后，需要对网络进行验证，确保网络通信正常。
通过监测网络性能、检查丢包率等指标，判断环路问题是否得到了有效解决。
三、常见的环路分析工具1. Wireshark：Wireshark是一款流行的网络数据包分析工具，可以捕获和分析网络数据包，帮助发现和解决网络问题。
2. Ping命令：Ping命令可以用于检测网络连接和网络延迟等问题，在进行环路分析时也可以作为重要工具之一。
环路测试结果分析及注意事项.pdf
环路测试结果分析及注意事项在ZDS3024电源测试定制版示波器上，我们颠覆性地免费标配了环路分析功能。
工程师可以通过示波器直接测试开关电源等闭环系统的伯德图，从而更加深入地了解系统稳定性。
那么我们该如何解读环路分析的测试结果呢？开关电源的稳定性关系到整个应用系统的可靠性，利用伯德图可以看出在不同频率下系统增益的大小和相位，因此通过伯德图分析环路特性已经成为评估开关电源是否可靠的重要手段。
在研发期间，环路分析可以提供直观的数据对比，从而帮助工程师快速判断系统优化方向，验证设计思路。
下面我们从几个方面来简述环路测试结果的分析及其注意事项。
一、环路模型分析及核心指标解读稳定可靠的系统通常是闭环系统（带反馈），控制器根据系统的实际输出与理想输出的偏差来设计控制算法，力求输出值逼近设定值。
图1所示为反馈环路控制部分中的运放闭环增益模型，其传递函数为：图1 闭环增益模型模型分析1如果变换器中没有引入反馈控制环路（即图1中H(s)部分），此时输出随输入的变化而线性变化，没有稳压作用。
如果反馈环路设计的不好，环路就不能做出对负载的瞬态改变做出及时调整，那么输出电源瞬间的变化就可能会造成电源系统振荡，从而对下一级构成损坏。
模型分析2模型中放大器的开环增益G(s)会随着频率的增加而减小，同时也与放大器相位有关，因此可以通过分析G(s)H(s)的增益和相位来判断系统的稳定性。
比如：当G(s)H(s)=-1，此时分母为0，即增益是无穷大的。
那么任意小的输入扰动都能引起输出的无穷大，这样势必会导致输出振荡。
因此，我们可以通过环增益GH的频率特性来判断系统的稳定性，伯德图就是表示回路增益|GH|以及回路相位差∠GH的工具。
伯德图及相关参数如图2所示：图2 伯德图及相关参数伯德图有以下3个核心指标：●穿越频点：增益为0dB时对应的频率；●相位裕度：增益为0dB时对应的相位差；●增益裕度：相位为0°时对应的增益差。
由此可见，闭环系统的稳定性可以通过伯德图中的相位裕度，增益裕度，穿越频点来衡量。
局域网环路分析
网络环路故障的排查方法归纳
（1）使用ping命令查环路 如果网络存在环路，那么广播数据将会以2的N次方的数量增加，最终导 致网络通信拥塞，网络丢包严重。
（2）查看接口广播报文增加程度 网络环路带来的广播风暴，会被交换机接口记录，广播数据包将以每秒 几百个甚至上千个的广播报文量增加。
4）在端口配置广播抑制。由于网络环路的多样性，为防止其他原因产生广播 风暴，可将100M端口设10%，超过阈值的广播包将被丢弃。
三层环路的形成原理几表现形式
三层网络环路的特点及障碍表现形式 三层的环路通常指的是路由环路，是由于启用路由协议不当造成
的，即使没有冗余链路，也有可能造成环路。
路由优先匹配原则： (1)直接路由：直连的网络优先级最高。 (2)静态路由：手动配置，优先级可设，一般高于动态路由。 (3)动态路由：相同花费时，长掩码的子网优先。因为目标
通过定义根网桥、指定端口、通信路径等概念，其生成树协议的根本目的是 将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树型网络，达到逻 辑上裁剪冗余环路，同时物理上实现链路备份和路径最优化。随着网络结构 的不断优化，又出现快速生成树协议（RSTP）和多生成树协议（MSTP）。原 理类似，快速生成树协议主要解决STP收敛时间过长的问题，多生成树协议是 一种STP和VLAN结合使用的新协议，它既继承了RSTP端口快速迁移的优点， 又解决了RSTP中不同vlan必须运行在同一棵生成树上的问题。
交换机环路、分析
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目录
环路问题概述
故障综述和故障机理
环路应用 常用的防环技术手段分析
环路故障场景分析
设备打环场景 环路备份失效场景 下挂环路场景
综合解决方案
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交换机下挂驻地网环路场景——场景描述
交换机下挂环路，在同一个 vlan内的其他用户访问该网 络时，由于存在环路，流量 又被重新广播到核心设备， 并引起Mac漂移
驻地网出现环路后，如果该
vlan还有其他基站，则其他 的基站下业务也会受到影响
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环路应用——链路级冗余备份
物理上构造双上行链路，形
成物理上的环路
通过环路协议对备份链路进
行阻塞
主链路故障后，备链路阻塞
点放开，形成业务的备份
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汇聚交换机 业务vlan/管理vlan
同一基站下其他接入点的用户 出现上网速度慢、频繁掉线等 故障
驻地网 业务vlan/管理vlan
驻地网内用户出现上网速度慢、 频繁掉线等故障
Where？ 业务vlan/管理vlan
Why？
大量广播流量占用了上行带宽， 驻地网形成广播风暴，引起内 引起网络拥塞 部的网络拥塞
反馈环路分析资料重点
反馈放大器的稳定性考虑
如果某一频率下环路增益T=-1，闭环增益将为无 穷大，放大外部噪声而在该频率产生振荡
如果某一频率下环路增益T<-1，沿整个环路的增 益将大于1，放大内部噪声，信号幅度一直增加， 直到放大器因非线性而饱和，使T=-1，产生等幅 振荡
A(s) vo (s) a(s)
vi
1T(s)
稳定性判据：f为常数（【0，1】）
通用稳定性判据
So A a(s) a(s)
Si
1a(s) f 1T(s)
稳定性的通用判据：BIBO
Bounded input—Bounded output 适用于任何系统
如果一个连续时间线性系统的所有极点都位于左 半平面，则该系统满足BIBO条件
检查闭环传输函数分母部分的根是否位于左半平面 比较复杂
GX对应的频率小于PX对应的频率
1,PhT( j1) 180o
T( j1) 1
GX
PX
单极点系统
单极点系统是无条件稳定的
a(s) a0 1s/ p0
双极点系统
双极点系统是稳定的
a(s)
a0
(1s/ p1)(1s/ p2)
f减小，GX向零点移动，PX保持不 变，使得系统的稳定性增加，因此f＝ 1时（单位增益反馈放大器），系统 稳定性最差
主要内容
反馈的作用及基本特性 稳定性判据 反馈环路的两端口分析法 反馈环路的Return Ratio分析法 环路增益的Hspice仿真方法
反馈的作用及基本特性
工艺、电压、温度（PVT）变化
IC设计工程师的责任：PVT变化时，电路仍然能够 正常工作
工艺：Lot-to-lot、wafer-to-wafer、die-to-die
共模反馈环路稳定性分析及电路设计
共模反馈环路稳定性分析及电路设计
0 引言
全差分运放(fully differential operation)相对于单端输出电路来说，不仅输出摆幅更大、共模噪声抑制更好，还能消除高阶谐波失真。
然而，在高增益运放中，输出共模电平对器件的特性和失配相当敏感，而且不能通过差模反馈来达到稳定。
因此，必须额外引入负反馈机制，即共模反馈(CMFB)来稳定运放
的共模输出电平。
共模反馈的基本原理是先通过检测网络得到输出共模电平
Vo_cn，然后将Vo_cn 和一个参考电压Vcn(一般为电源电压的一半)相比较，再用得出的误差信号来调节运放的偏置电流，从而达到使输出共模信号稳定的目的。
这种方式的设计要点如下：
(1)共模信号检测应具有线性特性；
(2)共模反馈环路的增益必须尽可能的高；
(3)反馈环路的带宽不能小于差模通路(在许多实际应用中，这两个带宽
必须一致)；
(4)确保共模环路稳定；
(5)应引入保护机制，以避免锁死状态的出现(输出保持在电源电压的情况)。
目前已经有了大量关于差模反馈环路稳定性的理论研究，而对于共模反馈环路的研究却很少。
现有的共模反馈电路的设计更多的是通过实际经验、反复调试来得到稳定环路。
笔者通过对最常用的、采用一级共模反馈的两级运放的环路进行稳定性分析，明确得出了其稳定条件，从而理论化了共模反馈电路的设计。
然后基于这个条件，并采用Bi-CMOS 工艺设计了一种低成本、高稳定、匹配好的共模反馈电路。
整个运放可应用于一款高性能音频CLASS-D 芯。
环路分析的意义以及注入点的寻找
环路分析的意义以及注入点的寻找开关电源具有非常高的转换效率，已经成为了电源的主流产品。
与此同时，环路分析测试作为其重要的测试方法也越来越被大家所使用。
本文将深入介绍该测试方法的原理和应用。
一、环路测试开关电源是一种典型的反馈控制系统，其有响应速度和稳定性两个重要的指标。
响应速度就是当负载变化或者输入电压变化时，电源能迅速做出调整的速度。
因为开关电源的负载多数情况下都是数字IC，其电流会随着逻辑功能的变化而变化，比如FPGA在进行配置时，电流会增大一倍以上。
而开关电源的输入电压也会有一定程度的波动。
为了保证电源稳定输出，不产生跌落或者过冲，就要求电源必须迅速做出调整，使得最终输出的电压没有变化。
而电源的响应速度就决定了电源的调整速度。
由于电源加入了反馈系统，就可能发生震荡。
如果电源系统的参数没有设置好，就会产生震荡，结果就是电压上会被叠加一个固定频率的波动。
导致电源不稳定。
开关电源如下图所示：图 1 开关电源调试从开关电源的框图中可以看出，该系统是通过一个反馈电路，将最终输出的变化反馈给比例电路，经过比例电路的等比例衰减，输入到误差放大器中。
而后误差放大器通过比较该信号和内部参考信号的差异，来驱动后级脉宽调制器等一系列的输出环节，最终与干扰信号相互抵消，从而保证电源的稳定。
那应该如何测量出电源的响应速度和稳定性呢，在早期的调试中，大家会使用一个可变的电子负载来进行测试，但是由于现在的电子负载的变化频率远远低于开关电源的开关频率，该方法逐渐的不被大家所使用。
目前比较常见的测试方式就是环路测试法。
环路测试法就是向反馈回路中注入一个个单一频率的正弦波序列信号，然后根据电源系统的输出情况来判断其对各个频率干扰的调整能力。
其环路响应的Gain越高，就说明电源对该频段的抗干扰能力越强。
环路测试框图如下所示：图 2 环路测试框图从上图可以看出，环路测试实际上是将干扰信号通过反馈电路注入到误差放大器中，而后查看误差放大器加后级输出环节的级联响应。
人脑处理信息和学习记忆活动的神经环路解析
人脑处理信息和学习记忆活动的神经环路解析人脑是一个复杂而神奇的器官，具有处理信息和学习记忆的能力。
这一能力主要是通过神经环路的组织和功能实现的。
神经环路是一系列神经元之间相互连接并在特定的顺序中传递信息的路径。
在人脑中，有多个神经环路负责处理信息和实现学习记忆的功能。
本文将对人脑处理信息和学习记忆活动的神经环路进行解析。
首先，我们来了解一下人脑中处理信息的神经环路。
信息处理是人脑最基本的功能之一，通过神经环路的协同作用，人脑能够对感知信息进行加工、整合和理解。
这种信息处理主要涉及感觉系统、大脑皮层和下丘脑等相关结构的相互配合。
感觉系统是人脑接受外界刺激的主要通道，包括听觉、视觉、触觉、嗅觉和味觉等。
当外界刺激到达感觉器官时，感觉细胞会将信号转化为电脉冲，并通过神经元的传导传递到大脑皮层。
大脑皮层位于大脑的外侧，是信息加工和储存的主要区域。
在大脑皮层中，神经元通过复杂的网络连接，形成了许多神经环路，这些神经环路可以对感觉信息进行分析、整合和提取有用的信息。
在信息处理过程中，大脑皮层和下丘脑之间的相互作用也至关重要。
下丘脑是位于大脑底部的一部分，是人脑中重要的调节和控制中枢。
它与大脑皮层之间存在着密切的联系，两者之间通过神经纤维相连，并形成了多个反馈回路。
这种反馈回路可以让下丘脑通过调节大脑皮层的激活状态，实现对信息处理的动态调控。
除了处理信息外，人脑还能够通过神经环路实现学习记忆的功能。
学习记忆是指通过经验的积累，获得新知识和技能，并在以后的行为中应用和表现出来。
学习记忆的神经环路主要涉及海马体、杏仁核和额叶皮质等结构之间的相互作用。
海马体是与学习记忆密切相关的结构之一，位于大脑内侧颞叶的深部。
当我们接收到新的信息时，海马体可以将信息储存在神经元之间的连接强度上，形成长期记忆。
杏仁核是另一个重要的结构，位于大脑内侧边缘，是情感记忆的主要区域。
它与海马体之间的相互作用能够使得情感和记忆之间产生联系，并促进记忆的存储和提取。
环路稳定性分析
X2(s) 为控制
开环控制的பைடு நூலகம்递函数为:
X 2 ( s) G1 ( s ) = X 1 ( s)
两个环节串联:
图1.2 两环节控制模型
可以得出:
X 2 (s) G1 ( s ) = X1 (s)
X 3 (s) G2 ( s ) = X 2 (s)
X3 (s) X2 (s) X3 (s) G(s) = = g = G1(s)g 2 (s) G X1(s) X1(s) X2 (s)
R1
C3 =
1 2pgR3g g SW 0.7 F
其中, FSW 为 IC工作频率(也即为开关频率). 通过上面求得的电阻电容等参数数值需保证: 交越频率点需以- 20dB / decade穿越0dB线,并且交越频率点所对应的相位 裕度需大于 45°.
四.OP+MOS稳定性分析
图4.1 OP+MOS完整结构图
C1 =
C2 2p gR2 g 2 gFCE - 1 C
(四).第二个极点频率 F 2 介于0.5~1.0IC工作频率范围内,一般选择0.7倍因 P 子.设置较低的 FP 2能够有效降低补偿网络高频增益,从而降低接收高频尖峰 噪声的干扰. R 3 , C3 通过下面两式可求得:
R3 =
FSW -1 FLC
x20logmaxinf在低频时输入信号不衰减增益为在频率以cldvlcosc上随着电容阻抗的减少电感阻抗的增加使得增益变化率为40dbdecade或斜率为2由于大多数波电容具有esr因此在以上的低频段容抗远远flc大于esr此时阻抗仅是容抗在起作用斜率仍为20dbdecade在更高频1wcesr时从输出端看的阻抗仅是esr在此频率范围电路f变为lr波而不是lc波
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环路分析
1.故障背景
一天，一个客户打电话说他们部门的内网阶段性掉线，而且频率很高，访问外网非常慢，ping网关，时通时不通，延时较大，部门所有机器都是类似情况！初步判断，有可能是内网异常流量占用，或者广播风暴之类的故障！还好，客户在使用科来回溯产品，可以保存数据，以便于现在回放“录像”。
简单描述一下网络拓扑，比较简单，只是一个部门网络，汇聚交换机——二层交换机——用户。
抓包位置，汇聚交换机作镜像，镜像端口接科来回溯分析系统。
网关地址：192.168.10.1
选取时间为28s，总流量16.312M,速率也是比较大的(如图)！
2.概要统计
1.2.下载数据包分析
端点视图：
广播和组播流量比较大，几乎占了总流量的98%。
先前的判断的方向是对的！而且还有两个无效地址 0.0.0.0，169.254.134.187，没有获取到地址，忘了说了，地址都是自动获得的！
看了协议视图，豁然开朗
是dhcp 和 netbios在作怪！
结合dhcp 和 netbios的联动性（见注释1），初步确定是dhcp在作怪了，正是由于dhcp的缘故，所以出现了169.254.x.x和0.0.0.0这样的地址。
DHCP的工作原理（见注释2），现在我们只说第一次登录的时候。
根据客户端是否第一次登录网络，DHCP 的工作形式会有所不同。
我们只说第一次登录的时候，当 DHCP 客户端第一次登录网络的时候，也就是客户发现本机上没有任何 IP 数据设定，它会向网络发出一个 DHCP discover 封包。
因为客户端还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的来源地址会为 0.0.0.0 ，而目的地址则为 255.255.255.255 ，然后再附上 DHCP discover 的信息，向网络进行广播。
在Windows 的预设情形下，DHCP discover 的等待时间预设为 1 秒，也就是当客户端将第一个 DHCP discover 封包送出去之后，在 1 秒之内没有得到响应的话，就会进行第二次 DHCP discover 广播。
若一直得不到响应的情况下，客户端一共会有四次 DHCP discover 广播(包括第一次在内)，除了第一次会等待 1 秒之外，其余三次的等待时间分别是 9、13、16 秒。
如果都没有得到 DHCP 服务器的响应，客户端则会显示错误信息，宣告 DHCP discover 的失败。
Windows操作系统预设，客户端如果学不到地址，系统自动会把一个169.254.x.x 分配给它。
之后，基于使用者的选择，系统会继续在5分钟之后再重复一次 DHCP discover 的过程。
这是数据包0.0.0.0的解码图，是mac地址为00:0f:b0:72:ba:8c发送的广播包，在进行dhcp discover
这是数据包169.254.134.187的解码图，是mac地址为00:0f:b0:72:ba:8c发送的
组播包
说明是同一个客户端00:0f:b0:72:ba:8c 发出的数据包，可是为什么没有学到地址呢？又为什么会产生如此大的流量呢？
带着这个疑问我们继续分析：首先定位DHCP包，深入分析。
这是00:0f:b0:72:ba:8c 发出的数据包
是dhcp discover 包，向服务器请求地址，大家看，标签53是“dhcp报文类型”的标签，消息类型为1说明dhcp discover包，在向服务器请求地址。
再看192.168.10.1发的包
大家再看标签类型为53的“消息类型”，为2，说明是dhcp server发的dhcp offer 包，说明服务器给00:0f:b0:72:ba:8c 分配192.168.10.9的地址了，那为什么会有如此多的数据包呢？
我们接着分析！既然服务器为00:0f:b0:72:ba:8c提供了地址，说明它收到了00:0f:b0:72:ba:8c的discover包，那就说明服务器没有问题以及他们之间的网络通信是好的，难道问题出在00:0f:b0:72:ba:8c上？
让客户先把00:0f:b0:72:ba:8c关了，看看现象。
问题依然存在！看来问题不在它身上！
既然服务器和客户机以及他们之间的链路是畅通的，那问题一定出在中间设备上。
难道是网络中存在环路？看来只能先分析一下数据包再说！
定位到dhcp协议，看dhcp事物id和ip的标识id
dhcp事物id如下：
竟然是同一个事物id，就是说是同一个事件的的数据包，看来真的有可能存在环路了。
为了证明以上观点，再看ip identify id：
接着再看TTL，看是否存在路由环路：
TTL值没有变，说明不是路由环路，那就是交换机的问题了。
随后让客户检查交换机。
结论，没有发现环路，这是怎么回事？
思索中。
难道是交换机出了故障，让换之测试。
郁闷，问题还存在！
就在我边郁闷边思索时，客户在一个犄角旮旯里发现了一个布满灰尘的sohu交换机串在pc和交换机之间！
我大喜过望，罪魁祸首出来了。
令其去掉该设备，网络正常了。
可是客户仔细查看了该sohu交换机，并没有打环的迹象！
继续思索着。
突然想起某天某月某日某点某分在internet上看到某位高人写到：有时一些soho 交换机会无缘无辜对收到的数据包进行无限转发。
又一次无语了。
问题解决了，思路似乎也比较清晰了，希望可以提醒以后遇到这种情况的同志不要忽视类似的小东东。
注释1：dhcp 和 netbios的联动性
注释2：dhcp报文类型（选项53）取值的含义：
类型为1：dhcp discover 此为client开始DHCP过程中的第一个请求报文
类型为2：dhcp offer 此为server 对dhcpdiscover 报文的响应
类型为3：dhcp request 此为client 对dhcpoffer 报文的响应
类型为4：dhcp decline 此为当client发现server 分配给它的IP地址无法使用，如 IP地址发生冲突时，将发出此报文让server禁止使用这次分配的IP地址。
类型为5：dhcp ack 此为server对 dhcprequst 报文的响应，client收到此报文后才真正获得了IP地址和相关配置信息。
类型为6：dhcp nack 此为server对client的dhcprequst报文的拒绝响应，client 收到此报文后，一般会重新开始DHCP过程。
类型为7：dhcp release 此报文是 client主动释放IP地址，当server 收到此报文后就可以收回IP地址分配给其他的client.
类型为8：dhcp inform 此为如果客户通过别的手段获得了网络地址，它可以使用DHCPINFORM请求获得其它配置参数，服务器接收到DHCPINFORM包，并建立一个DHCPACK 消息，在其中包括一些合适客户的配置参数，只是不包括分配网络地址，检查现有的绑定，在信息中不填充'yiaddr'字段或租用时间参数。
服务器取得DHCPINFORM包内的
'ciaddr'地址，而返回DHCPACK包。
详情请参照DHCP 协议之RFC 文件。