【電】 frequency-response characteristic
頻率響應特性（Frequency Response Characteristics）指電子系統或器件對不同頻率輸入信號的響應能力，通常用于描述其增益（或衰減）和相位隨頻率變化的規律。在工程領域中，該特性是分析濾波器、放大器、控制系統等動态性能的核心指标。
頻率響應（Frequency Response）
系統輸出與輸入信號的幅度比（幅頻特性）和相位差（相頻特性）隨頻率變化的函數關系。例如，低通濾波器在高頻段表現出信號衰減，即幅頻特性下降。
特性（Characteristics）
強調系統固有的物理屬性，如帶寬、諧振峰值、滾降斜率等。例如，音頻放大器的頻率響應特性需在20Hz–20kHz範圍内保持平坦以确保音質無損。
控制系統中，頻率響應特性可預測系統穩定性。若相位滞後達到180°且增益大于1（$$ G(jomega) cdot H(jomega) = -1 $$），系統可能振蕩。
通過幅頻特性曲線确定通帶、阻帶範圍。如Butterworth濾波器具有最大平坦通帶特性，Chebyshev濾波器則以通帶波紋換取更陡峭的滾降。
信道頻率響應影響信號傳輸質量。多徑效應會導緻特定頻率分量衰減（頻率選擇性衰落），需通過均衡技術補償。
常用伯德圖（Bode Plot）展示對數坐标下的幅頻/相頻曲線，或奈奎斯特圖（Nyquist Plot）表示複平面上的響應軌迹。例如，運算放大器的開環增益隨頻率升高而下降，其-3dB點對應單位增益帶寬。
權威參考來源：
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頻率響應特性是描述系統對不同頻率輸入信號的響應能力的核心參數，廣泛應用于電子工程、聲學、控制系統等領域。其核心概念和組成可分解為以下四部分：
基礎定義 系統在正弦穩态下，輸出與輸入信號的複數比隨頻率變化的函數關系。數學上表示為： $$ H(jomega) = A(omega)e^{jphi(omega)} $$ 其中$A(omega)$為幅頻特性，$phi(omega)$為相頻特性。
**關鍵組成要素 • 幅頻特性：量化系統增益隨頻率變化的規律，反映信號幅度放大/衰減程度 • 相頻特性：描述信號相位滞後/超前與頻率的關系，直接影響信號波形保真度 • 帶寬：-3dB衰減點對應的頻率範圍，決定系統有效工作頻段
**工程分析方法 • 伯德圖：雙對數坐标下的幅頻/相頻曲線，便于分析系統穩定性 • 奈奎斯特圖：極坐标表示法，用于判斷閉環系統穩定性 • 群延遲：$tau(omega) = -dphi/domega$，表征不同頻率成分的傳輸時延
**典型應用場景 • 音頻設備：20Hz-20kHz頻率響應範圍決定音響系統還原能力 • 濾波器設計：通過阻帶/通帶特性實現特定頻率選擇功能 • 控制系統：利用穿越頻率、相位裕度等參數評估系統動态性能
該特性可通過掃頻測試儀、網絡分析儀等設備測量，在通信系統設計中，平坦的幅頻特性和線性的相頻特性往往是理想系統的追求目标。
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