理论教育 网络函数的零、极点以及零、极点图分析

网络函数的零、极点以及零、极点图分析

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:,n)称为网络函数H的极点。由于N和D为实系数有理多项式,故其根即网络函数H的零点和极点可能为实数、纯虚数或复数。网络函数H的零点在s平面上用小圆圈“○”表示,极点用小叉“×”表示,从而得到网络函数H的零点、极点分布图,简称零极点图或称为极零点图。由此可见,一个网络函数只要用其比例因子,m个零点、n个极点就可以完整地加以描述,因此,在描述电路特性方面,网络函数H和零、极点图是等价的。

网络函数的零、极点以及零、极点图分析

网络函数一般是一个实系数有理式,即

式(12-61)中,ai(i=1,2,3,…,n)和bj(i=1,2,3,…,m)均为实系数;n和m为正整数,且n≥m;为一实常数,称为比例因子;zi(i=1,2,3,…,m)为N(s)=0的根,当s=zi时,H(s)=0,故zi(i=1,2,3,…,m)称为网络函数H(s)的零点;pj(j=1,2,3,…,n)为D(s)=0的根,当s=pj时,H(s)趋于无穷大,故pj(j=1,2,3,…,n)称为网络函数H(s)的极点。若N(s)和D(s)分别有重根,则分别称它们为网络函数H(s)的重零点和重极点。

由于N(s)和D(s)为实系数有理多项式,故其根即网络函数H(s)的零点和极点可能为实数、纯虚数复数。若以复数s的实部σ为横轴,虚部jω为纵轴,就可得到一个复频域平面,称之为复平面或s平面。网络函数H(s)的零点在s平面上用小圆圈“○”表示,极点用小叉“×”表示,从而得到网络函数H(s)的零点、极点分布图,简称零极点图或称为极零点图。对于二重零点和二重极点分别用两个同心小圆圈“◎”和两划小叉“”表示,对于高阶重零点和重极点。依此类推。

由此可见,一个网络函数只要用其比例因子,m个零点、n个极点就可以完整地加以描述,因此,在描述电路特性方面,网络函数H(s)和零、极点图是等价的。

例12-25 图12-18(a)所示含理想运算放大器电路,已知uS(t)=2ε(t)V,试求电压转移函数,并在复平面上绘出其零、极点图。

图12-18 例12-25图

解 由节点分析法有(www.daowen.com)

因为U-(s)=U+(s)=0,所以有

联立解得

代入已知参数,得

该函数的零点为:Z1=0;极点为:p1=-2,p2=-4。其零、极点图如图12-25(b)所示。

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