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相位裕度（phase margin，PM），亦稱相位余裕，在電路設(shè)計中是非常重要的一個指標，主要用來衡量負反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并能用來預(yù)測閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的過沖。一個性能良好的控制系統(tǒng)，其相位裕度應(yīng)具有45°左右的數(shù)值。

相位裕度可以看作是系統(tǒng)進入不穩(wěn)定狀態(tài)之前可以增加的相位變化，相位裕度越大，系統(tǒng)越穩(wěn)定，但同時時間響應(yīng)速度減慢了，因此必須要有一個比較合適的相位裕度。

增益裕度是以相位為裕度是-180度時的增益為準進行計算。傳統(tǒng)的增益裕度與相位裕度是經(jīng)典頻域控制理論中的重要概念，能夠直觀在奈奎斯特圖和波德圖上表示出來，是衡量閉環(huán)控制系統(tǒng)魯棒性的重要性能指標。他們分別表示控制系統(tǒng)保持穩(wěn)定條件下所能承受的最大增益擾動和最大相位擾動，以克服控制回路中存在的干擾和對象不確定性。由于他們能夠直觀、有效的衡量控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性，基于增益、相位裕度的控制系統(tǒng)設(shè)計方法也受到廣泛關(guān)注。

通常開環(huán)相位延遲（相對于輸入）隨頻率變化，逐步增加到超過180°，此頻率下輸出信號（相對于輸入）反相。PM為正值，但會隨著頻率下降，在截止頻率（PM = 0）反相，于是在高頻率PM為負值（PM < 0）。在存在負反饋時，環(huán)路增益超過1情況下PM頻率為零或負值可以保證系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此PM為正是能保證該電路正常工作（不振蕩）的“安全裕度”。這不僅適用于放大器電路，同樣適用于不同負載條件（如無功負載）下的有源濾波器。在最簡單的形式中，涉及有非抗性反饋的理想負反饋電壓放大器，在放大器的開環(huán)電壓增益等于所需閉環(huán)直流電壓增益時測定相位裕度。

更一般地，PM是由放大器及其反饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起（通常在放大器輸入處開環(huán)）定義的，在環(huán)路增益為1的頻率測定，并在閉合回路之前，通過嘗試輸入源的開環(huán)輸出的方式，將其從中去除。

在上述環(huán)路增益定義中，假設(shè)放大器輸入呈現(xiàn)零負載。要在零負載輸入下工作，為了確定該環(huán)路增益的頻率響應(yīng)，反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出需要加一個等效負載。

假定增益對頻率的圖象以一個負斜率穿過單位增益僅一次。只有在抗性或有源反饋網(wǎng)絡(luò)（如有源濾波器的情形）才需要這么考慮。

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簡單地說裕量就是多余的量。用γ來表示

相位裕量是分析運算放大器穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)，相位裕量是指運算放大器開環(huán)增益為0dB時的相位與180 ° 的差值，對于一個固定的運算放大器設(shè)計，相位裕量只有一個。在開環(huán)增益為0dB時，AD8648的頻率約為25MHz，此時的相位值約為106 ° ，故相位裕量為74 。

如果系統(tǒng)的環(huán)路增益大于等于0dB且相移超過180 ° 時，閉環(huán)的放大電路就會不穩(wěn)定產(chǎn)生振蕩，而相位裕量表明了距離產(chǎn)生自激振蕩的裕量大小，這也是相位裕量成為標志運算放大器穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)的原因之一。

影響相位裕量的因素包括閉環(huán)回路的噪聲增益和負載情況。一般而言，噪聲增益愈小則相位裕量愈小，因此單位增益的系統(tǒng)是最難穩(wěn)定的。同時，在選擇運算放大器作為增益緩沖器時，應(yīng)當(dāng)注意運算放大器在單位增益接法下是否能保持穩(wěn)定。純阻性負載一般對相位裕量沒有影響，感性負載對相位裕量有改善作用，而實際應(yīng)用中最常應(yīng)用的容性負載則會降低運算放大器電路的相位裕量，從而導(dǎo)致系統(tǒng)易產(chǎn)生自激振蕩。

時域和頻域角度下，相位裕量對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響?？梢钥闯鲈跁r域中，相位裕量下降將導(dǎo)致信號的上升沿和下降沿的振蕩加大，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定時間延長。而在頻域中，相位裕量下降將使轉(zhuǎn)折頻率處出現(xiàn)尖峰。

對于有負載的系統(tǒng)，可以通過分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng)獲得相位裕量的計算公式。對于簡單的系統(tǒng)，可以采用下面的簡單步驟來判讀系統(tǒng)是否穩(wěn)定，即根據(jù)階躍響應(yīng)的過沖大小來估計相位裕量。對階躍響應(yīng)輸入，一般可選用峰峰值為100mV的信號進行測試，這樣可以避免壓擺率的非線性問題，如果此時在系統(tǒng)的輸出端觀察到過沖或振蕩，則需要重新考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。