零極點仿真分析

零極點分析是用于確定電路頻率響應特性的關鍵方法，通過找到傳遞函數的零點和極點來分析電路的穩定性和頻率響應。

基本原理

在電路分析中，傳遞函數 H(s) 描述了電路在頻域中的輸入輸出關系，通常表示為：

其中，N(s) 是分子多項式，D(s) 是分母多項式。零點是使 N(s)=0 的 s 值，極點是使 D(s)=0 的 s 值。

零點和極點在復平面上的分布決定了電路的頻率響應和穩定性：

· 零點：影響頻率響應的幅度和相位，但不影響穩定性的根本特性。

· 極點：決定系統的穩定性和響應速度。若極點位于復平面的左半部分，系統穩定；若極點位于右半部分，系統不穩定。

應用場景

1. 濾波器設計與分析：零極點仿真在濾波器設計和分析中具有重要作用。通過分析濾波器的零極點分布，可以確定濾波器的通帶、阻帶、帶寬、截止頻率等關鍵參數。例如在設計低通濾波器時，通過零極點分布可以直觀地看到濾波器的通帶和阻帶特性，從而優化濾波器的設計。

2. 控制系統穩定性分析：在控制系統中，零極點分析用于評估系統的穩定性和動態響應。通過分析系統的開環傳遞函數和閉環傳遞函數的零極點分布，可以判斷系統的穩定性，并優化控制器參數。

3. 信號完整性分析：在高速電路設計中，零極點仿真用于分析信號傳輸通道的頻率響應特性，評估信號完整性。通過分析傳輸通道的零極點分布，可以評估信號在傳輸過程中的衰減和失真情況。

4. 射頻電路設計：在射頻電路設計中，零極點仿真用于設計和優化濾波器、放大器和匹配網絡等射頻組件。通過分析射頻電路的零極點分布，可以評估其頻率響應和穩定性。

使用 PowerExpert 進行仿真

巨霖的PowerExpert是一款基于圖形化交互界面的電源電子系統設計和仿真工具，該平臺可為您提供零極點分析，可以快速查看響應系統的零極點數值情況，便于后續分析。

仿真結束后，會自動彈出波形顯示器，零極點分析的結果在下方窗格的data頁簽可以看到：