从波德图理解电路传递函数

关键的外卖

• 波德图显示的大小和相位传递函数的图形。

• 您可以转换波德图和传递函数和一些简单的算术涉及复数。

• 波德图转换适用于任何传递函数,包括网络参数矩阵。

传递函数描述输入和输出信号之间的关系

传递函数提供了重要的信息关于信号变换电路。它依赖于一个简单的概念:任何电路将输入电压或电流转换成一些可测量的输出电压或电流。然而,不仅仅传递函数是用于描述输入和输出信号之间的关系可以验证因果关系和跟踪信号变换在一个复杂的电网。

然而,大多数工程师不直接使用传递函数。相反,他们使用波德图。事实上,仪器用来测量信号传输通过电子网络(VNA)将提供波德图数据,而不是传递函数数据。当你需要回到波德图的传递函数,有简单的方法可以用来转换。

从波德图计算传递函数

一个波德图只是显示的大小和相位传递函数,所以这两个是直接相关的。传递函数的大小显示在对数刻度和阶段成弧度或角度所示。显示的大小和相位通常在一起交流的一切传递函数在一对相应的图表。一个简单的例子,一个过滤器与sec传递函数如下所示。

波德图的例子:在左边面板中,情节大小显示在对数刻度(红色)和线性范围内(蓝色)。右边的面板显示了传递函数的相位。

重要的是要记住,一个传递函数通常是一个复杂的频率的函数。幅度和相位的波德图措施以来,一个转换回传递函数需要包括的信息。重建波德图的传递函数是一个简单的问题的阶段,在每个频率和大小使用以下过程:

转换波德图数据传递函数

最后H函数传递函数。这个可以绘制它的实部和虚部,大小在阶段线性尺度,或用于其他分析。你如何使用传递函数取决于电路的检查是用于更大的电力网络。

从你的波德图使用传递函数

波德图是一个普遍的方法来可视化传递函数对数刻度,但重要的是要记住,有许多类型的转移函数。一般来说,传入信号和输出信号之间的相互作用在电子网络使用传递函数描述。常见的转移函数如下表所示。

为了更好的传递函数之间的对应关系和波德图,我们可以看看一些具体参数设置在上面的表中。

T-parameters

大多数设计师将熟悉T-parameters。2个,单向的网络没有反射,这是一个典型的传递函数与香料的频率扫描计算模拟。T-parameters也用来计算港口之间的脉冲响应函数,用于验证信号完整性模型中的因果关系。他们是非常有用的理解信号传播的实际波形测量用一个示波器或VNA。

的参数

从上面的表中,作为一个例子的参数是一种传递函数,他们变换电源(输入)电源(外向)。事实上,波德图的参数通常绘制,但没有一个所谓的阴谋的波德图的参数。的参数是有趣的,因为它们真正定义2 n转移函数N-port网络(插入损失,还损失,相声,传入和传出波)。

Z-Parameters

阻抗参数(Z-parameters)将电流转换为电压。换句话说,这些网络参数告诉你测量的电压输出端口的网络对目前一些流入同一个网络的输入端口。这是很重要的对权力的完整性工程师,作为一个复杂的生产必须建模为一个N-port网络。当瞬变电流卷入网络1端口,它会创建一些N端口网络中的电压波动。生产阻抗图真正的一部分网络Z-parameters波德图。

ABCD参数

许多信号完整性工程师关注的参数,但重要的是底层网络参数ABCD参数。这些参数形式之间的转换桥所有其他网络参数的设置,所以它们是极其重要的。事实上,Matlab等项目将利用ABCD参数来创建网络参数之间的转换。对于大多数PCB设计者来说,他们不需要使用参数集得到传递函数;最好的香料模拟器应用程序在频率扫描会为你这样做。

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