什么是零極點電路

零極點電路是一種電路設計概念，用于描述電路中的極點（poles）和零點（zeros）。在電路理論中，極點和零點是描述電路頻率響應的重要特性。

零極點仿真優勢

1

系統穩定性分析

通過零極點仿真，可以分析系統的穩定性。系統的穩定性是由其傳遞函數的極點位置決定的。如果所有的極點都位于復平面的左半部分，那么系統就是穩定的。零極點仿真可以幫助我們確定系統的極點位置，從而判斷系統的穩定性。

2

頻率響應分析

零極點仿真可以讓我們了解系統的頻率響應特性。通過分析傳遞函數的零點和極點，我們可以知道系統在不同頻率下的增益和相位響應，這對于設計濾波器、放大器等電路非常有用。

3

優化系統設計

通過零極點仿真，我們可以對系統進行優化設計。例如，通過調整系統的零點位置，可以改善系統的暫態響應；通過調整極點位置，可以改變系統的頻率響應特性。這樣，我們可以在滿足系統性能要求的同時，盡可能地減小系統的復雜性和成本。

零極點仿真原理

零極點電路設計的關鍵是調整極點和零點的位置，以滿足電路的要求，例如增益、帶寬、穩定性等。通過合理設計零極點電路，可以實現對信號的濾波、放大、補償等功能，從而提高電路的性能和穩定性。

零極點實際是通過傳遞函數來實現的。傳遞函數有兩種，一種是電流輸出的，一種是電壓輸出的。在電流輸出的傳函里面，極點代表了能量的衰減，零點代表了能量的提供或阻礙能量下降；而電壓型輸出的傳函里面，構成是有兩部分的，一部分是代表能量的變化的電流，另一部分是代表阻抗變化的負載，在電壓型輸出的傳函里面，因為增益是由電流和負載構成的，零極點可以代表電流的衰減或提供，或是阻抗的衰減或維持。多數時候，我們觀察阻抗的變化是容易觀察到的，能量（電流）上的變化有時是不直觀的。

我們來看個圖：

一個R和一個C，便構成了一個最基本的極點。它的傳輸函數如圖所示，是1/(1+RCS) .因為s等于jω，所以這里的RC造成了一個左半平面的極點 : - 1/RC

若是輸入信號的頻率恰好等于1/RC，相位下降了45°

在bode圖中，遇到一個極點就會有-3db的下降

PowerExpert仿真實例

巨霖電源電子系統設計和仿真平臺PowerExpert提供了零極點仿真分析：

仿真結束后輸出響應的結果：

審核編輯：黃飛