
【电】 potier diagram
baud
【计】 baud
chart; drawing; fig.; map; plot; picture; intention; attempt; plan
【计】 diagram; graphtyper
【化】 diagram
【医】 chart; column diagram; diagram; graph; map; picture; schema; scheme
sheet
波特图(Bode Plot)是控制系统与电子工程中用于描述线性时不变系统频率响应的图形化分析工具,其名称源自美国工程师 Hendrik Wade Bode 的姓氏。该图通过两个子图构成:幅频特性图(Magnitude Plot)和相频特性图(Phase Plot),分别以对数坐标表示系统增益(dB)和相位角(度)随频率(Hz或rad/s)的变化规律。
定义与命名
波特图英文为Bode Plot,其中“Plot”指代图形化表达,而“Bode”源于 H.W. Bode 在 20 世纪 30 年代提出的频域分析法。他在贝尔实验室的研究成果为现代控制系统稳定性分析奠定了基础。
组成结构
应用场景
波特图广泛应用于滤波器设计、放大器稳定性分析、电源环路补偿等领域。例如,在开关电源设计中,工程师通过调整补偿网络使幅频曲线穿越 0dB 时的相位裕度大于 45°,以确保系统稳定。
波特图(Bode plot)是用于分析线性系统频率响应特性的图形工具,其核心定义和应用可总结如下:
基本概念
波特图由幅频特性曲线和相频特性曲线组成,横坐标为频率(对数刻度),纵坐标分别为增益(分贝,dB)和相位(线性刻度)。这种半对数坐标设计能压缩宽频率范围,便于观察高频和低频响应特性。
数学表达
系统的传递函数$H(jomega)$通过分贝增益和相位角表示:
$$
增益(dB)= 20log_{10}|H(jomega)|,quad 相位角 = arg(H(jomega))
$$
频率响应分析
通过输入不同频率的正弦信号,绘制系统输出的幅值衰减和相位偏移,直观反映系统对不同频率信号的响应能力。
稳定性判断
利用开环波特图可计算增益裕度(相位为-180°时的增益余量)和相位裕度(增益为0 dB时的相位余量),评估负反馈系统的稳定性。
如需进一步了解具体绘制方法或稳定性判据,可参考(搜狗百科)和(CSDN博客)中的详细案例。
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