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传递函数、零极点增益与状态空间转换的matlab算法实现
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电路中极点与零点的产生与影响(论坛整理)
请问电路中极点与零点的产生与影响电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过这两条之路后可以互相抵消还是什么？？极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？产生振荡还是什么？？请大家指教一下。1、(不能这么简单的理解其实电路的每个node都有一个极点只是大部分的极点相对与所关心的频率范围太大而忽略了运放中我们一般关心开环的0dB带宽那么&10*带宽频率的极点我们就不管了 因为它们对相位裕度贡献太小而被忽略;只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点:同样的 高于所关心频率范围的零点也不用管一个在所关心频率范围内的零点需要看是左半平面还是右半平面的左半平面的零点有利于环路稳定右半平面的则不利具体的看拉扎维的书吧写的还是蛮详细的看不懂就多看几遍自己做个电路仿下)2、好问题，希望彻底了解的人仔细解答。我也同样疑惑。但是我总觉得极点，零点并不能单单的说是由于前馈，反馈，或者串联并联一个电容产生的。产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。比如一个H(s)的系统和一个电容并联或串联在输入输出之间，谁能说他一定产生一个极点或零点呢？这因该和H(s)的具体形式有关。大书上说的应该大多针对的是运放结构，它的结构具有特殊性。具有以点盖全的嫌疑。还请达人细说。3、一般的说，零点用于增强增益（幅度及相位），极点用于减少增益（幅度及相位），电路中一般零点极点是电容倒数的函数（如1/C）。当C变大时，比如对极点来说，会向原点方向变化，造成增益减少加快（幅度及相位）～一般运放电路的米勒效应电容就时这个原理，当增益迅速下降倒－3dB时，其他的零点极点都还没对系统增益起到啥作用（或作用很小，忽略了），电路就算七窍通了六窍半了～你就可以根据自己的需要补上带宽，多少多大的裕度就KO了极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点.4、个人的一点理解 极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C共同决定的。零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路。5、一个电路中有多少个极点和多少个零点取决你的器件模型，因为一般人们只观点几个低频极点（最多到3吧），所以将高频极点忽略了，由于在CMOS里面一般栅端到地的电容较大，所以一般人们就去取这个极点，也就是说输入信号频率使得节点到地的阻抗无穷大（也就是所谓的1/RC）R为到的电阻，C为到地的电容（并联产生极点）零点在CMOS中往往是由于信号通路上的电容产生的，即使的信号到地的阻抗为0，在密勒补偿中，不只是将主极点向里推，将次极点向外推（增大了电容），同时还产生了一个零点（与第三极点频率接近），只不过人们一般只关心前者。看过三本经典就能理解零极点吗？ I do not think so!在就是前面提到信号与系统的楼主，信号与系统的理论大家都清楚，但是用到实际中没那么简单吧' 多数人都只是拿着书上类似的电路来找类似的零极点罢了。6、我觉得信号与系统讲的是比较理论的东西，就是仅从传输函数的角度来分析，并没有具体到电路。而在电路设计的时候是具体的电路，如果可以通过小信号电路写出传输函数，那么就完全可以分析零级点了，但是通常要写出一个完整的小信号电路图的传输函数，很难吧。因此就会采用一些近似的办法，比如极点与RC的关联（在RAZAVI的书上有说）来分析。一般要是电容太小或是电阻太大了，极点就会很大，这种情况可以忽略，只考虑比较低的极点。至于零点主要是因为输入和输出之间出现了通路而引起的，在razavi书中文版的146-147页的分析我觉得讲的挺清楚的。7、经验上来讲，放大器电路中高阻抗的节点都要注意，即使这点上电容很小，都会产生一个很大的极点。零点一般就不那么直观了，通常如果两路out of phase的信号相交就会产生零点，但这不能解释所有的零点。零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度可以相消产生的很深奥的问题啊个人觉得零点、极点只是电路分析中抽象出来的辅助方法，可以通过零极点分析电路动作特征，然而既然有抽象肯定有它的物理表现，极点从波特图上看两个作用：延时和降低增益，在反馈系统中作用就是降低反馈信号幅度以及反馈回去的时间，所以如果某个节点存在对地电容，必然会对电容充电，同时电容和前级输出电阻还存在分压，所以这个电容会产生极点！而要保持稳定，则要看在激励情况下反馈信号会不会持续增加？而这就需要分析信号在通过电路的过程中的衰减或增加和加快或者减慢，零极点这就表征了电路的这种特性，所以可能某个节点会产生极点，也可能整个系统不同信号通路相互作用产生零极点。8、我个人的了解是基本上有几个node就有多少个pole但是很多都是高频pole,对电路影响不大零点是由于有signal path可以对消而产生这可以看Razavi或Allen等大师的著作都有说明我认为极点是主要表征电路的具有一定的延时，而零点表示同时有两条支路到输出出现了抵消，也可以认为该电路具有使信号超前的功能。 9、从物理上来说，我觉得产生零极点的电路一定要有储能器件，一般来说也就是电容与电感，一般来说电容对信号有延迟作用而电感有超前作用（当然要分清楚信号是电压还是电流，但二者基本相反），出现极点，可以认为在信号通路上有了电容，出现零点，可以认为信号通路上有了电感。当然集成电路内尤其是低频电路一般不会有电感，但电容在某些结构中是可以等效或转换为电感的。其实一般零极点不会对应到某些具体的节点，在平时分析这种对应关系具有一定前提条件，只是我们多数分析的电路都符合这个条件。最全面还是传输函数。其实并不是每个节点就会对应一个极点，而一般是储能组件的个数与极点有对应关系，但要排除简并回路、简并割集（记不得是否说对这两个名词了）。 除了上面说的基本书，我强烈推荐好好看看电网络方面的分析资料，好像叫高级电路分析的书里面应该有。10、关于右半平面极点振荡，左半极点稳定这个倒真是应该好好看看信号与系统了。其实只要不是虚轴上的极点，在通过凡拉普拉斯转换后，一般是exp(-at),exp(at), a为复平面的点。左半平面的会收敛，即阻尼振荡，或说的减幅振荡。但右边的就是振荡了11、俺也谈谈我的看法：零/极点的产生与反馈与否似乎没有直接联系。一个电路的小信号模型中存在某一个节点，这个节点有两条通路与其他节点连接，其中一条通路为电容，另一条为电阻。那么这个节点的电压为零就可能是此电路的解，电阻那条通路的电流情况就有两种：1是流进，在这种情况下就会产生一个负极点，因为只有在频率为“负”的情况下，电容通路才会有电流流出使得流进/出此节点的电流相等；2是没有电流，意思就是通过电阻与此连接的节点也是个零点，当然也可能是地，这样就啥都没了。其实还有一种情况是电阻被一个理想电流源代替，那么相比前面提到的情况就多了一种，那就是有电流流出，这样就产生一个正零点，这就是我们在普通两级 amp中正零点一样。12、这个问题似乎并不重要，因为对于一个稍微复杂的电路，要直观的看出其非主零/极点是很不容易的，通过电路的小信号来计算传递函数是个不错的方法。零/极点对电路造成的影响？这个大家都知道，就不多说了。其实不管是正还是负，都只是一种说法，比如说负零点，直观的感觉是当频率为负多少了，然后增益就为零；但实际上频率不会为负，但是其对电路的影响依然存在，那么关键就在于你所关心的频段了。个人认为左半平面的极点在时域引入延迟，相应的在频率响应中表现为增益和相移滞后。这个问题应该分成几个子问题: 1. 怎么理解s平面? 2. 系统传输函数里零.极点的意义;13、在系统传输函数里以jW替代s参数进行系统稳定性的判断,波特图的推出. 所有的前提是需要理解复数的概念电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？极点的产生是电容与电阻的并联，零点的产生是电阻与电容的串联．并不是所有的前馈都会产生零点，要看它前馈入径是否有并联的电阻．如果，则会产生零点，没有的话，那就不会产生零点它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过这两条之路后可以互相抵消还是什么？你说的应该OP的补偿电容吧miller电容由于前馈环路的存在，使得与miller电容串联着一个1/gm的电阻．所以产生了一个右平面的零点．(反了吧，右零点相移-90不稳定，左零点相移90，稳定他两的增益都是以20db/十倍频增加的)14、右平面的零点使得增益以+20db/dec增加，相移增加９０度，使系统更不稳定．左平面增益以+20db/dec增加，相移减少９０度，对系统的稳定性有积极的补偿作用．对前馈环路的零点的补偿一般是把右平面的零点转换为左平面的零点．15、极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？产生振荡还是什么？？极点的产生就是由于引入电容与电阻的并联，产生极点的频率就是1/RC.这个与反馈无关，虽然反馈可以产生极点，但是，并不是所有的极点都是反馈产生的．极点对OP的增益是以－２０db/dec减小，相移是增加９０度．环路是否震荡，直接原因是环路的相位裕度是否&0．大于则系统稳定，小于０则系统震荡我也同意：极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C共同决定的。零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点对于零点，个人认为零点的产生是与前馈有关，前馈路径与主信号通路的叠加以及相消产生了零点，当叠加时产生左半平面零点有助于稳定性，当相消时产生右半平面零点，这对系统的稳定性很不利，因此要抵消它零点可以由两条环路产生，原理是两条环路的滞后不同时，就形成了相对的前馈也可以由电阻串电容产生，其实说到底都是相位超前的原因。极点和环路没有关系，极点只是一个相位滞后，至于经常和环路被一起提到，是因为极点对环路的稳定性有决定性的影响把电容电感都用阻抗表示，根据基尔霍夫定律写出系统（电路）的传输函数，极点在下面，零点在上面。其实只要知道传输函数，利用信号与系统学到的知识分析一下就清楚了。建议多看看信号与系统16、说说我的理解：一般地，零点可以增加增益，极点减少增益，而我们在反馈的时候，是希望在相位下降到180度之前，增益就已经降低到一，所以我们需要消除一个零点，以免发生震荡我感觉是同一个 node 有较大的 R 同时又有较大的 C 的时候就会产生极点，R 或 C 越大极点就越低。我觉得可能是因为一个 node 的阻抗是由电阻和 C 的阻抗相加决定的（当然还有 L，但忽略不计）， C 的阻抗频率越高就会越小，R 不随频率变化，这样一来，如果一个node 有很大的 C，同样电流情况下，频率越高这个 node 的阻抗总和就越小，阻抗小了压降就会变小，这样就导致电压增益降低。我不知道说得对不对，请各位赐教个人的一点理解极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C共同决定的。零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路。零极点是由于电路中有电感和电容这类的储能组件，使得阻抗（或者增益）和频率相关，零极点发生在阻抗特性的转折点处【分享】如果您觉得本文有用，请点击右上角“…”扩散到朋友圈！关注电子工程专辑请搜微信号:“eet-china”或点击本文标题下方“电子工程专辑”字样,进入官方微信“关注”。
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