驻点与分歧点

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2004|3
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-4 10:16 | 显示全部楼层 |阅读模式


这两个概念对本科电路理论中基本零极点概念的拓展。

由于基本的三大无源元件,其阻抗表达式分别为:




这种关于s函数的阻抗概念,是电路理论中的全能王,据此可以推至电压比、电流比,加上阻抗的概念,三者共同构成了网络函数的概念,而这些基本项的加减乘除运算,必然导致一个关于s的有理函数:





如果上式中的n为整数,结果很容易理解,代表n阶零点,同理,m是整数,表示n阶极点。


于是让人头疼的问题来了,如果n是分数,结果是什么意思??零极点的个数如同人的数目一样,1/3个人或者零极点,是什么意思??

这就需要拓展到分歧点的概念了,理解起来困难多了。




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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-4 10:27 | 显示全部楼层

根据泰勒级数,



根据柯西积分公式,可以把泰勒级数的系数表示成:





在泰勒级数中,如果a0等于0,a1不等于0,那么函数f在s0点处有个简单零点,而且在这一点的邻域,函数近似等于f=a1(s-s0)

类似地,如果a0和a1等于0,a2不等于零,那么函数在s0点有个二阶零点。

现在头疼的问题来了,如果a0≠0,a1=0,a2≠0,那么在s=s0不能说有个二阶零点了?!但是跟零点是有点相似,为区分起见,起个名字叫鞍点或驻点。
如果用图形表示这些点附近的图形特征,就会发现名字起的非常形象了。





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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-4 10:58 | 显示全部楼层

说到楼上这个基本常识,让我想到了论坛上求均衡器传递函数的那个帖子。

只需具备一点数学基础,就能轻松画出波特图,根本不需要搞什么编程、matlab求解方程。
这就是新手和老司机的区别,老司机可以四两拨千斤,右手一杆笔,一张纸,左手一根烟,就能搞定电路。而新手严重受制于各种软件。




对于这个传递函数的波特图,可以分段画,例如把频率分成若干个区间,例如当频率处于a1/a2到a2/a3区间,这个函数近似等于a2*s^2,这个在波特图是容易画出的。

模拟IC设计祖师爷--维德勒,右手一根雪茄,瞅瞅版图就能设计电路了,而普通人严重依赖于IC设计软件,即便有软件,也经常发生多一根线或少一个线,导致流片失败的后果,几十万打水漂了。




只需掌握一些简单的技巧,即便是8阶电路,也能容易地手工画出起波特图,误差可以控制在20%以内。



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Nivans 发表于 2021-7-4 18:55 | 显示全部楼层
好久没看你的帖子了。对于电气工程的同学而言,诸如MMC换流器这样的大型电力电子系统阶数很高,不采用MATLAB求电路的传递函数并画波特图,凭手工是很困难的。对于这种情况你有什么建议?
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