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低频段和高频段特性斜率对影响

【摘要】:图5-51高频段对相位裕量的影响对于虚线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为同上,相位裕量为90°。对于实线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为相频特性为φ(ω)=-90°-arctanωT2相位裕量为因此,实线所示系统比虚线所示系统的相位裕量较小,即在高频段有更大斜率的线段时,稳定裕量减小,减小的程度与的值有关。

(1)低频段特性。如图5-50虚线所示的系统只有一条斜率为-20dB/dec的渐近线,在此系统的基础上将低频段渐近线斜率增大为-40dB/dec,高频段渐近线斜率不变,如图5-50实线所示系统。下面分析两系统相位裕量的变化。

对于虚线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为

图5-50 低频段对相位裕量的影响

相频特性为 φ(ω)=-90°

相位裕量为 γ(ωc)=180°+φ(ωc)=90°

对于实线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为

相频特性为φ(ω)=-2×90°+arctanωT1

相位裕量为

因此,实线所示系统比虚线所示系统的相位裕量较小,即在低频段有更大斜率的线段时,稳定裕量减小,减小的程度与的值有关。但可看出,只要,即只要-1特性过0分贝线,相位裕量不会小于45°。

(2)高频段特性。如图5-51虚线所示的系统只有一条斜率为-20dB/dec的渐近线,在此系统的基础上将高频段渐近线斜率增大为-40dB/dec,低频段渐近线斜率不变,如图5-51实线所示系统。下面分析两系统相位裕量的变化。

图5-51 高频段对相位裕量的影响

对于虚线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为

同上,相位裕量为90°。

对于实线所示特性曲线,其所对应的频率特性表达式为

相频特性为

φ(ω)=-90°-arctanωT2

相位裕量为

因此,实线所示系统比虚线所示系统的相位裕量较小,即在高频段有更大斜率的线段时,稳定裕量减小,减小的程度与的值有关。同样,只要,即只要-1特性过0分贝线,相位裕量不会小于45°。