电路网络函数的零点和极点
网络函数的零点和极点是信号处理和分析中的重要概念,它们分别对应于分子和分母多项式的根。
1. 零点 :
零点是使得网络函数 \\( H(s) = 0 \\) 的复数 \\( s \\)。
当 \\( s = z_i \\) 时, \\( H(s) = 0 \\),因此 \\( z_i \\) 被称为网络函数的零点。
零点可以是实数或复数,重根也被视为零点。
2. 极点 :
极点是使得网络函数 \\( H(s) \\) 趋向于无穷大的复数 \\( s \\)。
当 \\( s = p_j \\) 时, \\( H(s) = \\infty \\),因此 \\( p_j \\) 被称为网络函数的极点。
极点也可以是实数或复数,重根也被视为极点。
在复频率平面上,零点通常用“º”表示,而极点用“×”表示。通过在复平面上标出这些点,可以得到网络函数的零极点分布图,这有助于分析系统的频率响应和稳定性。
示例
假设有一个简单的一阶RC网络,其网络函数为:
\\[ H(s) = \\frac{1}{s(s + \\frac{1}{RC})} \\]
1. 零点 :
令 \\( H(s) = 0 \\),即 \\( s(s + \\frac{1}{RC}) = 0 \\)。
解得 \\( s = 0 \\) 或 \\( s = -\\frac{1}{RC} \\)。
因此,该网络函数的零点为 \\( s = 0 \\) 和 \\( s = -\\frac{1}{RC} \\)。
2. 极点 :
令 \\( H(s) \\) 趋向于无穷大,即 \\( s(s + \\frac{1}{RC}) \\) 趋向于无穷大。
解得 \\( s = 0 \\) 或 \\( s = -\\frac{1}{RC} \\)。
因此,该网络函数的极点为 \\( s = 0 \\) 和 \\( s = -\\frac{1}{RC} \\)。
通过分析零极点分布图,可以直观地了解系统在不同频率下的响应特性,从而进行有效的系统设计和优化。
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