正常的SMPS系统是很稳定的，但如果欠补偿，则磁性元件或电容会出现啸叫，开关波形会出现抖动，输出电压会出现振荡等；如果过补偿，则系统会很稳定，但瞬态响应很慢。系统在低频时（10kHz以下）会出现环路交叉频率（loop crossover frequency）。
以bulk电路为例，如果电路能稳定工作，则在负反馈的作用下，输出电压Vout仅和采样电路参数和基准电压Vref有关。
整个负反馈放大电路模型的环路增益由以下四部分组成：
误差放大器的传递函数
PWM发生器的传递函数
功率级（包括调整管及LC滤波）的传递函数
采样电路的传递函数
在上述环路增益中，至少存在以下零点和极点；
误差放大电路的内部极点
负载电阻和输出电容形成的极点
调整管的极间电容带来的极点
LC滤波电路带来的双重极点
输出电容ESR带来的零点
整个环路及其复杂，很容易导致电源系统不稳定。因此，不能简单的像LDO那样通过调整输出电容的ESR就能保证环路的稳定，开关电源的设计一般都通过在内部误差放大器的输出端增加零极点来补偿网络，以达到环路稳定，有些电源芯片内置补偿网络，有的则将误差放大器的输出端引出，增加一个COMP的引脚，通过外部添加零极点补偿网络实现。
一般会外接一个二类补偿网络，该补偿网络将产生一个零点和两个极点：
补偿网络自身产生的零点，截止频率为1/(2×π×Rcomp×Ccomp)
补偿网络自身产生的极点，截止频率为1/(2×π×Rcomp×Ccomp2)
误差放大器和补偿网络形成的极点，截止频率为1/(2×π×REA×Ccomp)
针对TPS54240，在TI的WEBENCH软件中可以进行环路稳定性仿真，设置参数如下图所示（Rcomp=36.5KΩ，Ccomp=4700pF，Ccomp2=6.8pF）：
仿真后的伯德图如下：
整个系统是稳定的，增益裕量为-16dB，相位余量为60°。为了改变系统的增益裕量和相位余量，可以调整Rcomp、Ccomp和Ccomp2，下图仿真的是参数调整为Rcomp=36.5KΩ，Ccomp=4700pF，Ccomp2=6.8pF后的伯德图。
WEBENCH中还可以自动给出两次不同参数的增益余量和相位余量对比，以及交叉频率等信息。
以上就是针对buck电路的环路稳定性分析及仿真，其他电路可以类推，TI官方也有相关设计仿真工具。
