波德图解释阶段

关键的外卖

• 活性成分在LTI系统会产生电流和电压之间的相位偏移的组件。

• 相移时引入一个过滤器或放大器,相移和衰减/增益的大小可以确定的频率范围。

• 阶段是两个波德图所示的信息,输出电压的改变对输入电压。

作为活性成分,电感和电容引起的相移滤波器和放大器电路,创建一个相移,波德图中可以看到。

被动电路需要仔细分析,以确定它们如何与不同频率的信号。中所使用的各种工具来理解被动电路,主要工具是波德图。这个简单的情节只是电路的传递函数绘制对数刻度,但是这两个部分的情节告诉你重要的信息信号的行为。

在一个过滤器或放大器,波德图的相位曲线显示输入和输出信号之间的分离,它变得非常重要,当我们考虑反馈电路的作用。然而,波德图的阶段一个常常被忽视的方面是它对稳定性的影响,在负反馈放大器产生。为了更好地看到波德图的阶段说什么关于你的电路,让我们简要分析这些系统,展示了如何识别重要的数量在波德图阶段曲线。

波德图的重要阶段点

一个波德图是一种简单的方式来展示一些重要信息吗传递函数线性定常系统(LTI)。简而言之,任何LTI系统的频率响应可以概括使用波德图。波德图的信息发现取决于几个因素:

• 类型的电路:过滤器和放大器是相似的,但稍微不同的影响可能发生根据电路拓扑结构和活性成分是否使用。

• 存在的反馈:如果反馈电路中,电路可能过渡到不稳定。可以确定这个看大小和相位的波德图。

• 极点或者零点的存在:这些频率出现高峰和低谷的波德图大小曲线,分别和相位曲线可以通过某些点在这些频率。

过滤器和放大器遵循类似的想法,不妨看看这两种电路,看看信息包含在波德图阶段曲线。

高通和低通滤波器

下图显示了一个1的波德图阶低通滤波器(底:大小:阶段)。相位图显示了相移发展当源频率开始进入截止区。这里,当波德图的相移是45度,大小曲线经过大约3分贝。相同的特征将高通滤波器,尽管幅度曲线将被逆转。

大小和相位(波德图)1阶低通滤波器。

在查看这些过滤器时,我们通常关注级曲线,因为这将在45度标准碾轧值和衰减相移点。上面所示的1阶低通滤波器的幅度曲线标准-20 dB /十年滚边和3 dB在45度衰减相移。N阶滤波器,其中N串联级联滤波阶段,这些转出和衰减值将乘以N。

对于无源滤波器电路,这基本上总结了波德图的重要点。更复杂的过滤器与多个截止阶段也可以以类似的方式进行分析。在一个反馈的放大器电路,相位曲线中包含有其他信息需要考虑的波德图,以确保放大器的稳定性。

运算放大器

运算放大器电路的负面反馈,我们可以确定在哪些频率放大器可能驱动不稳定。如果相位反馈回路由180度转变,反馈系统中开关从消极到积极的反馈,反馈开关从消极到积极和放大器将开始振荡。最终,输出将饱和和输出信号将高度剪(这是发生了什么比较器电路)。

过渡到不稳定可以概括通过观察波德图的大小和相位。当有地区情节与积极的获得和180度移相,输出将变得不稳定从消极转向积极的反馈。一个例子与负面反馈一个运放电路如下所示。指标“增益裕度”和“阶段保证金”通常用来定义当一个放大器电路变得不稳定;这些都显示在下面的例子中。

波德图大小和相位稳定和不稳定的放大器电路。

波德图模拟电路设计

无论你是设计一个滤波器、放大器匹配网络,您使用或其他电路,电路设计工具将帮助你保持生产力。当你需要生成波德图,电路设计工具应包括香料用频率扫描仿真模拟器。香料模拟器可以计算每个网络中的电压和电流的电路席卷的频率范围。为每个频率在时域结果可以显示在一个标准的波德图进行进一步分析。

一个相关的模拟,立即挑出临界点预示情节pole-zero分析。这个计算将产生共振的频率(称为两极)和总衰减(称为零)。这种技术的优点是它还返回这些频率的衰减常数,它描述了在时域瞬态响应。

当你需要设计电路LTI系统从节奏前端设计特点能帮助你建立电路模型和一系列的模拟运行。您可以使用建模与仿真功能PSpice软件模拟器计算阶段系统的波德图,和其他执行一系列的分析。一旦你准备好创建一个电路板从你的系统,简单地捕捉你的图表在一个空白的布局和使用节奏董事会设计工具。

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