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伯德图特点?

电路 2024-12-04 17:43

一、伯德图特点?

伯德图是系统频率响应的一种图示方法。伯德图由幅值图和相角图组成,两者都按频率的对数分度绘制,故伯德图常也称为对数坐标图。伯德图的图形和系统的增益,极点、零点的个数及位置有关,只要知道相关的资料,配合简单的计算就可以画出近似的伯德图,这是使用伯德图的好处。

二、伯德图性质?

伯德图是线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图,其横轴频率以对数尺度(log scale)表示,纵坐标幅值或相角采用线性分度,利用伯德图可以看出系统的频率响应。伯德图一般是由二张图组合而成,伯德图由两张图组成:

①G(jω)的幅值(以分贝,dB表示)-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有对数幅频曲线;

②G(jω)的相角-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有相频曲线。

三、伯德图怎么分析?

伯德图是线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图,其横轴频率以对数尺度(log scale)表示,纵坐标幅值或相角采用线性分度,利用伯德图可以看出系统的频率响应。伯德图一般是由二张图组合而成, 伯德图由两张图组成:①G(jω)的幅值(以分贝,dB表示)-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有对数幅频曲线;②G(jω)的相角-频率(以对数标度)对数坐标图,其上画有相频曲线。

对数幅值的标准表达式为20 lg|G(jω)|,单位是分贝,相角的单位是度。由于增益用对数来表示(log(ab)=log(a)+log(b)),因此一传递函数乘以一常数,在伯德增益图只需将图形的纵向移动即可,二传递函数的相乘,在波德幅频图就变成图形的相加。幅频图纵轴0分贝以下具有正增益裕度、属稳定区,反之属不稳定区。

配合波德相频图可以估算一信号进入系统后,输出信号及原始信号的比例关系及相位。例如一个Asin(ωt) 的信号进入系统后振幅变原来的k倍,相位落后原信号Φ,则其输出信号则为(Ak)sin(ωt−Φ),其中的k和Φ都是频率的函数。相频图纵轴-180度以上具有正相位裕度、属稳定区,反之属不稳定区

四、伯德图怎么算?

以RC低通滤波的波特图为例, 输出电压/输入电压=1/(1+j(f/fT)),对于电压来说该RC低通滤波的增益为:20lg(Uo/Ui)=-20lg(f/fT),注意此式为高频下(f>>fT时)的近似值(略去了1/(1+j(f/fT))分母中的1)。

由此增益表达式非常明显的可以看到:当f=10fT时,增益为-20dB;当f=20fT时,增益为-40dB,即频率每变化10倍,增益变化20dB,由此即可得出20dB/十倍频程的斜率。

对于二阶滤波,同样照此分析,可得出40dB/十倍频程的斜率。

五、伯德图如何看?

幅频曲线与横轴的交点(Wc) 与 相频曲线过180°的交点(Wg) 离得越远越好。

对着Wc找相频曲线,看纵坐标+180°为相位裕度,希望大于40°;

对着Wg找幅频曲线,看横坐标,希望大于6dB

比如说这个准PR:

六、伯德图计算公式?

以RC低通滤波的波特图为例, 输出电压/输入电压=1/(1+j(f/fT)),对于电压来说该RC低通滤波的增益为:20lg(Uo/Ui)=-20lg(f/fT),注意此式为高频下(f>>fT时)的近似值(略去了1/(1+j(f/fT))分母中的1)。

由此增益表达式非常明显的可以看到:当f=10fT时,增益为-20dB;当f=20fT时,增益为-40dB,即频率每变化10倍,增益变化20dB,由此即可得出20dB/十倍频程的斜率。

对于二阶滤波,同样照此分析,可得出40dB/十倍频程的斜率。

七、伯德图k的求法?

给定其他点w,幅值为20lgk-20lgw,在伯德图低频直线段任意给一点w并量出幅值即可求出k值。

伯德图可以用电脑软件或仪器绘制,也可以自行绘制。利用伯德图可以看出在不同频率下,系统增益的大小及相位,也可以看出增益大小及相位随频率变化的趋势,还可以对系统稳定性进行判断。

伯德图的图形和系统的增益,极点、零点的个数及位置有关,只要知道相关的资料,配合简单的计算就可以画出近似的伯德图,这是使用伯德图的好处。

伯德图是线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图,其横轴频率以对数尺度表示,纵坐标幅值或相角采用线性分度,利用伯德图可以看出系统的频率响应。

八、伯德图转折频率怎么求?

首先,一阶系统(惯性环节)的对数幅频特性曲线可近似看做由两条曲线组成:以ω=1/T为转折频率,ω<1/T取0dB的水平直线,ω>1/T时取斜率为-20dB/dec的直线。所以,一阶系统(惯性系统)应先化为标准的1/(Ts+1),则转折频率为ω=1/T。

二阶系统(震荡环节)的对数幅频特性曲线也可以近似的看做由两条直线组成:ω<ω′时,取0;当ω>ω′时,取斜率为-40dB/dec的直线。(其中ω′为二阶系统的无阻尼自然振荡角频率,可由二阶系统的标准式得到)。所以,二阶系统(震荡环节)的的转折频率为ω=ω′。

九、伯德图的坐标如何刻度?

伯德图,也称波特图,指对数频率特性曲线(Bode diagram),其横坐标采用对数分度。 Bode图是经过处理的幅频特性图,普通的幅频率特性图,横坐标是频率,纵坐标是幅值的放大倍数,表明了一个电路网络对不同频率信号的放大能力。 但是在电子电路中,这种图有可能比较麻烦,一方面,要表示一个网络在低频和高频下的所有情况,那么横轴(频率轴会很长)。此外,一般放大电路的放大倍数可能达到几百,使得纵轴也很长。第三,这样画出的图形往往是很不规则的曲线。 波特(Bode)图是根据上述三点作了改进:

1,横坐标的频率改成指数增长,而不是以前的线性增长,比如频率刻度为。10、100、1000、10^4、等,每一小格代表不同的频率跨度。使一条横轴能表示如1hz到10^8hz这么大的频率范围。

2,纵坐标表示放大倍数的自然对数的20倍,这是根据分贝的定义做的。 这样纵坐标的值大概0到60就足够了。这样在图中一眼就能看出放大的分贝数。 相频特性也可以相应的画。

3,把曲线做直线化处理。画图所依据的式子中会得到fL fH的数值。得出的波特图也应该在fL和fH处出现拐角(不是拐弯),尽管这点按拐角处理会产生一定的误差。在斜率不为0的直线处要标明斜率。标明出每十倍频程放大倍数的变化情况。

十、伯德图如何确定剪切频率?

在开环对数频率特性上对应于幅值A(w)=1(即20lg|A(w)|=0)的角频率称为剪切频率,。又称幅值穿越频率。

极坐标图上,开环Nyquist图穿越单位圆的点所对应的角频率就是幅值穿越频率Wc。

伯德图上,开环幅频特性穿越0dB线的点所对应的角频率就是幅值穿越频率Wc。