开关电源频域的对数频率特性
发布时间:2008/10/9 0:00:00 访问次数:540
对数频率特性又称波特(bode)图,是描述开环或闭环控制系统复数增益(gain)的方法,也是设计开关电源闭环系统的有力工具。按频率响应g(jω)幅值,相位与频率的关系,分别给出幅频特性(用对数计算)和相频特性。
幅频特性描述增益|g(jω)|与ω的函数关系:201g|g(jω)|-lgω。以分贝值(db)为单位,其斜率用db/dec表示(dec即decade的缩写,十倍频程),如-20db/dec,-40db/dec等。为了介绍方便,有时也用-1代表-20db/dec,用-2代表40db/dec等。
相频特性描述相位g(jω)与ω的函数关系:g(jω)-lgω。某一频率的相位与幅频特性变化率有关,相频特性斜率用°/dec表示,如-45°/dec、-90°/dec等。
有了各个环节(元器件)的bode图,计算开环系统的bode图就比较简单,对于系统等效控制框图中的串联环节,只要将各环节(元器件)的幅频特性、相频特性直接相加。bode曲线可以近似用直线(渐近线,asymptote)表示,使作图简化,其最大误差幅频为3db,相频为5.7°。
图1表示二阶系统的对数频率特性曲线族,横坐标为ω/ωno。ω/ωn>1时,幅频特性斜率为-40 db/dec,相位总滞后为-180°;在ω/ωn=1,阻尼比ζ<0.707时,幅频特性出现谐振峰值。阻尼比ζ越小,谐振峰值越大。
由图2、图1可知,阻尼比ζ是控制系统的一个重要参数,对时域和频域响应都有很大的影响。
图1 典型二阶系统的对数幅频及相频特性曲线族
图2 线性时不变自动调节系统的典型阶跃响应曲线y(t)
欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com)
对数频率特性又称波特(bode)图,是描述开环或闭环控制系统复数增益(gain)的方法,也是设计开关电源闭环系统的有力工具。按频率响应g(jω)幅值,相位与频率的关系,分别给出幅频特性(用对数计算)和相频特性。
幅频特性描述增益|g(jω)|与ω的函数关系:201g|g(jω)|-lgω。以分贝值(db)为单位,其斜率用db/dec表示(dec即decade的缩写,十倍频程),如-20db/dec,-40db/dec等。为了介绍方便,有时也用-1代表-20db/dec,用-2代表40db/dec等。
相频特性描述相位g(jω)与ω的函数关系:g(jω)-lgω。某一频率的相位与幅频特性变化率有关,相频特性斜率用°/dec表示,如-45°/dec、-90°/dec等。
有了各个环节(元器件)的bode图,计算开环系统的bode图就比较简单,对于系统等效控制框图中的串联环节,只要将各环节(元器件)的幅频特性、相频特性直接相加。bode曲线可以近似用直线(渐近线,asymptote)表示,使作图简化,其最大误差幅频为3db,相频为5.7°。
图1表示二阶系统的对数频率特性曲线族,横坐标为ω/ωno。ω/ωn>1时,幅频特性斜率为-40 db/dec,相位总滞后为-180°;在ω/ωn=1,阻尼比ζ<0.707时,幅频特性出现谐振峰值。阻尼比ζ越小,谐振峰值越大。
由图2、图1可知,阻尼比ζ是控制系统的一个重要参数,对时域和频域响应都有很大的影响。
图1 典型二阶系统的对数幅频及相频特性曲线族
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