电路中极点与零点的产生与影响

请问电路中极点与零点的产生与影响

一、电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？

它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过

这两条之路后可以互相抵消还是什么？？

极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？

产生振荡还是什么？？

请大家指教一下。

1．(不能这么简单的理解

其实电路的每个node都有一个极点

只是大部分的极点相对与所关心的频率范围太大而忽略了

运放中我们一般关心开环的0dB带宽那么>10*带宽频率的极点我们就不管了

因为它们对相位裕度贡献太小而被忽略;

只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点:

同样的高于所关心频率范围的零点也不用管

一个在所关心频率范围内的零点需要看是左半平面还是右半平面的

左半平面的零点有利于环路稳定右半平面的则不利

具体的看拉扎维的书吧写的还是蛮详细的看不懂就多看几遍

自己做个电路仿下)

2．好问题，希望彻底了解的人仔细解答。我也同样疑惑。

但是我总觉得极点，零点并不能单单的说是由于前馈，反馈，或者串联并联一个电容产生的。产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。

比如一个H(s)的系统和一个电容并联或串联在输入输出之间，谁能说他一定产生一个极点或零点呢？这因该和H(s)的具体形式有关。

大多书上说的应该大多针对的是运放结构，它的结构具有特殊性。具有以点盖全的嫌疑。还请达人细说。

3．一般的说，零点用于增强增益（幅度及相位），极点用于减少增益（幅度及相位），电路中一般零点极点是电容倒数的函数（如1/C）。

当C变大时，比如对极点来说，会向原点方向变化，造成增益减少加快（幅度及相位）～一般运放电路的米勒效应电容就是这个原理，当增益迅速下降倒－3dB时，其他的零点极点都还没对系统增益起到啥作用（或作用很小，忽略了），电路就算七窍通了六窍半了～你就可以根据自己的需要补上带宽，多少多大的裕度就KO了

极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点.

4．个人的一点理解

极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C 共同决定的。

零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表

现为反馈或前馈通路。

5．一个电路中有多少个极点和多少个零点取决你的器件模型，

因为一般人们只观点几个低频极点（最多到3吧），所以将高频极点忽略了，

由于在CMOS里面一般栅端到地的电容较大，所以一般人们就去取这个极点，也就是说

输入信号频率使得节点到地的阻抗无穷大（也就是所谓的1/RC）R为到的电阻，C为到地的电容（并联产生极点）

零点在CMOS中往往是由于信号通路上的电容产生的，即使的信号到地的阻抗为0，

在密勒补偿中，不只是将主极点向里推，将次极点向外推（增大了电容），同时还产生了一个零点（与第三极点频率接近），

只不过人们一般只关心前者。

看过三本经典就能理解零极点吗？I do not think so!

在就是前面提到信号与系统的楼主，信号与系统的理论大家都清楚，但是用到实际中没那么简单吧'

多数人都只是拿着书上类似的电路来找类似的零极点罢了。

6．我觉得信号与系统讲的是比较理论的东西，就是仅从传输函数的角度来分析，并没有具体到电路。

而在电路设计的时候是具体的电路，如果可以通过小信号电路写出传输函数，那么就完全可以分析零级点了，

但是通常要写出一个完整的小信号电路图的传输函数，很难吧。因此就会采用一些近似的办法，比如极点与RC的关联（在RAZAVI的书上有说）来分析。一般要是电容太小或是电阻太大了，极点就会很大，这种情况可以忽略，只考虑比较低的极点。

至于零点主要是因为输入和输出之间出现了通路而引起的，在razavi书中文版的146-147页的分析我觉得讲的挺清楚的。

7．经验上来讲，放大器电路中高阻抗的节点都要注意，即使这点上电容很小，都会产生一个很大的极点。零点一般就不那么直观了，通常如果两路out of phase的信号相交就会产生零点，但这不能解释所有的零点。

零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度可以相消产生的

很深奥的问题啊

个人觉得零点、极点只是电路分析中抽象出来的辅助方法，可以通过零极点分析电路动作特征，然而既然有抽象肯定有它的物理表现，极点从波特图上看两个作用：延时和降低增益，在反馈系统中作用就是降低反馈信号幅度以及反馈回去的时间，所以如果某个节点存在对地电容，必然会对电容充电，同时电容和前级输出电阻还存在分压，所以这个电容会产生极点！而要保持稳定，则要看在激励情况下反馈信号会不会持续增加？而这就需要分析信号在通过电路的过程中的衰减或增加和加快或者减慢，零极点这就表征了电路的这种特性，所以可能某个节点会产生极点，也可能整个系统不同信号通路相互作用产生零极点。

8．我個人的了解是

基本上有幾個node就有多少個pole

但是很多都是高頻pole,對電路影響不大

零點是由於有signal path可以對消而產生

這可以看Razavi或Allen等大師的著作都有說明

我认为极点是主要表征电路的具有一定的延时，而零点表示同时有两条支路到输出出现了抵消，也可以认为该电路具有使信号超前的功能。

9．从物理上来说，我觉得产生零极点的电路一定要有储能器件，一般来说也就是电容与电感，一般来说电容对信号有延迟作用而电感有超前作用（当然要分清楚信号是电压还是电流，但二者基本相反），出现极点，可以认为在信号通路上有了电容，出现零点，可以认为信号通路上有了电感。当然集成电路内尤其是低频电路一般不会有电感，但电容在某些结构中是可以等效或转换为电感的。

其实一般零极点不会对应到某些具体的节点，在平时分析这种对应关系具有一定前提条件，只是我们多数分析的电路都符合这个条件。最全面还是传输函数。

其实并不是每个节点就会对应一个极点，而一般是储能元件的个数与极点有对应关系，但要排除简并回路、简并割集（记不得是否说对这两个名词了）。

除了上面说的基本书，我强烈推荐好好看看电网络方面的分析资料，好像叫高级电路分析的书里面应该有。

10．关于右半平面极点振荡，左半极点稳定

这个倒真是应该好好看看信号与系统了。

其实只要不是虚轴上的极点，在通过凡拉普拉斯转换后，一般是exp(-at),exp(at), a为复平面的点。左半平面的会收敛，即阻尼振荡，或说的减幅振荡。但右边的就是振荡了

11．俺也谈谈我的看法：

零/极点的产生与反馈与否似乎没有直接联系。一个电路的小信号模型中存在某一个节点，这个节点有两条通路与其他节点连接，其中一条通路为电容，另一条为电阻。那么这个节点的电压为零就可能是此电路的解，电阻那条通路的电流情况就有两种：1是流进，在这种情况下就会产生一个负极点，因为只有在频率为“负”的情况下，电容通路才会有电流流出使得流进/出此节点的电流相等；2是没有电流，意思就是通过电阻与此连接的节点也是个零点，当然也可能是地，这样就啥都没了。其实还有一种情况是电阻被一个理想电流源代替，那么相比前面提到的情况就多了一种，那就是有电流流出，这样就产生一个正零点，这就是我们在普通两级amp中正零点一样。

12．这个问题似乎并不重要，因为对于一个稍微复杂的电路，要直观的看出其非主零/极点是很不容易的，通过电路的小信号来计算传递函数是个不错的方法。

零/极点对电路造成的影响？

这个大家都知道，就不多说了。其实不管是正还是负，都只是一种说法，比如说负零点，直观的感觉是当频率为负多少了，然后增益就为零；但实际上频率不会为负，但是其对电路的影响依然存在，那么关键就在于你所关心的频段了。

个人认为左半平面的极点在时域引入延迟，相应的在频率响应中表现为增益和相移滞后。这个问题应该分成几个子问题: 1. 怎么理解s平面? 2. 系统传输函数里零.极点的意义;

13．在系统传输函数里以jW替代s参数进行系统稳定性的判断,波特图的推出. 所有的前提是需要理解复数的概念

电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？极点的产生是电容与电阻的并联，零点的产生是电阻与电容的串联．并不是所有的前馈都会产生零点，要看它前馈入径是否有并联的电阻．如果，则会产生零点，没有的话，那就不会产生零点

它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过

这两条之路后可以互相抵消还是什么？

你说的应该OP的补偿电容吧

miller电容由于前馈环路的存在，使得与miller电容串联着一个1/gm的电阻．所以产生了一个右平面的零点．

(反了吧，右零点相移-90不稳定，左零点相移90，稳定他两的增益都是以20db/十倍频增加的)

14．右平面的零点使得增益以+20db/dec增加，相移增加９０度，使系统更不稳定．

左平面增益以+20db/dec增加，相移减少９０度，对系统的稳定性有积极的补偿作用．

对前馈环路的零点的补偿一般是把右平面的零点转换为左平面的零点．

15．极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？

产生振荡还是什么？？

极点的产生就是由于引入电容与电阻的并联，产生极点的频率就是1/RC.

这个与反馈无关，虽然反馈可以产生极点，但是，并不是所有的极点都是反馈产生的．

极点对OP的增益是以－２０db/dec减小，相移是增加９０度．

环路是否震荡，直接原因是环路的相位裕度是否>0．大于则系统稳定，小于０则系统震荡我也同意：

极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C 共同决定的。

零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路

极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点

对于零点，个人认为零点的产生是与前馈有关，前馈路径与主信号通路的叠加以及相消产生了零点，当叠加时产生左半平面零点有助于稳定性，当相消时产生右半平面零点，这对系统的稳定性很不利，因此要抵消它

零点可以由两条环路产生，原理是两条环路的滞后不同时，就形成了相对的前馈

也可以由电阻串电容产生，

其实说到底都是相位超前的原因。

极点和环路没有关系，极点只是一个相位滞后，至于经常和环路被一起提到，是因为极点对环路的稳定性有决定性的影响

把电容电感都用阻抗表示，根据基尔霍夫定律写出系统（电路）的传输函数，极点在下面，零点在上面。其实只要知道传输函数，利用信号与系统学到的知识分析一下就清楚了。建议多看看信号与系统

16．说说我的理解：

一般地，零点可以增加增益，极点减少增益，而我们在反馈的时候，是希望在相位下降到180度之前，增益就已经降低到一，所以我们需要消除一个零点，以免发生震荡

我感觉是同一个node 有较大的R 同时又有较大的C 的时候就会产生极点，R 或C 越大极点就越低。

我觉得可能是因为一个node 的阻抗是由电阻和C 的阻抗相加决定的（当然还有L，但忽

略不计）， C 的阻抗频率越高就会越小，R 不随频率变化，这样一来，如果一个node 有很大的C，同样电流情况下，频率越高这个node 的阻抗总和就越小，阻抗小了压降就会变小，这样就导致电压增益降低。

我不知道说得对不对，请各位赐教

17．个人的一点理解

极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C 共同决定的。

零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路。

零极点是由于电路中有电感和电容这类的储能元件，使得阻抗（或者增益）和频率相关，零极点发生在阻抗特性的转折点处

关于零点和极点的讨论

【转】关于零点和极点的讨论 2011-08-13 19:46 转载自wycswycs 最终编辑hyleon023 一、传递函数中的零点和极点的物理意义： 零点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为零时，此输入频率值即为零点。极点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为无穷大（系统稳定破坏，发生振荡）时，此频率值即为极点。举例：有时你家音响或电视机壳发出一阵阵尖厉嘶嘶声，此时聪明的你定会知道机壳螺丝松了，拧紧螺丝噪声问题就解决了。其实，你所做的就是极点补偿，拧紧螺丝——你大大降低了系统极点频率。当然此处系统是指机械振动系统不是电路系统，但原理一样。抛砖引玉尔，希望更多答案。（这一段有待讨论） 二、每一个极点之处，增益衰减-3db, 并移相-45度。极点之后每十倍频，增益下降20db.零点与极点相反；每一个零点之处，增益增加3db,并移相45度。零点之后，每十倍频，增益增加20db。波特图如下： 以下是极点图，零点图与极点图相反。极点零点一般用于环路的稳定性分析。 附上一个零点图

1、由于在CMOS里面一般栅端到地的电容较大，所以一般人们就去取这个极点，也就是说输入信号频率使得节点到地的阻抗无穷大（也就是所谓的1/RC）R为到地电阻，C为到地电容（并联产生极点）零点在CMOS中往往是由于信号通路上的电容产生的，即使得信号到地的阻抗为0，在密勒补偿中，不只是将主极点向里推，将次极点向外推（增大了电容），同时还产生了一个零点（与第三极点频率接近），只不过人们一般只关心前者。 2、经验上来讲，放大器电路中高阻抗的节点都要注意，即使这点上电容很小，都会产生一个很大的极点。零点一般就不那么直观了，通常如果两路out of phase的信号相交就会产生零点，但这不能解释所有的零点。 3、个人觉得零点、极点只是电路分析中抽象出来的辅助方法，可以通过零极点分析电路动作特征，然而既然有抽象肯定有它的物理表现，极点从波特图上看两个作用：延时和降低增益，在反馈系统中作用就是降低反馈信号幅度以及反馈回去的时间，所以如果某个节点存在对地电容，必然会对电容充电，同时电容和前级输出电阻还存在分压，所以这个电容会产生极点！而要保持稳定，则要看在激励情况下反馈信号会不会持续增加？而这就需要分析信号在通过电路的过程中的衰减或增加和加快或者减慢，零极点这就表征了电路的这种特性，所以可能某个节点会产生极点，也可能整个系统不同信号通路相互作用产生零极点。 俺也谈谈我的看法： 1。零/极点的产生与反馈与否似乎没有直接联系。一个电路的小信号模型中存在某一个节点，这个节点有两条通路与其

放大器极零点与频率响应

关于放大器极、零点与频率响应的初步实验 1．极零点的复杂性与必要性 一个简单单级共源差分对就包含四个极点和四个零点，如下图所示： 图1 简单单级共源全差分运放极零点及频率、相位响应示意图 上图为简单共源全差分运放的极零点以及频率响应的示意图，可以看到，运放共有四个极点，均为负实极点，共有四个零点，其中三个为负实零点，一个为正实零点。后面将要详细讨论各个极零点对运放的频率响应的影响。 正在设计中的折叠共源共栅运算放大器的整体极零点方针则包括了更多的极零点（有量级上的增长），如下图所示：

图2 folded-cascode with gain-boosting and bandgap all-poles details

图3 folded-cascode with gain-boosting and bandgap all-zeros details 从上述两张图可以看到，面对这样数量的极零点数量（各有46个），精确的计算是不可能的，只能依靠计算机仿真。但是手算可以估计几个主要极零点的大致位置，从而预期放大器的频率特性。同时从以上图中也可以看到，详细分析极零点情况也是很有必要的。可以看到46个极点中基本都为左半平面极点（负极

点）而仿真器特别标出有一个正极点（RHP ）。由于一般放大器的极点均应为LHP ，于是可以预期这个右半平面极点可能是一个设计上的缺陷所在。（具体原因现在还不明，可能存在问题的方面：1。推测是主放大器的CMFB 的补偿或者频率响应不合适。 2。推测是两个辅助放大器的带宽或频率响应或补偿电容值不合适）其次可以从极零点的对应中看到存在众多的极零点对（一般是由电流镜产生），这些极零点对产生极零相消效应，减少了所需要考虑的极零点的个数。另外可以看到46个零点中45个为负零点，一个为正零点，这个正零点即是需要考虑的对放大器稳定性产生直接影响的零点。 以上只是根据仿真结果进行的一些粗略的分析，进一步的学习和研究还需要进行一系列实验。 1． 单极点传输函数——RC 低通电路 首先看一个最简单的单极点系统——RC 低通电 路，其中阻值为1k ，电容为1p ，传输函数为： sRC s H +=11)( 则预计极点p0=1/（2πRC ）=1.592e8 Hz ，仿真得 到结果与此相同。 而从输出点的频率响应图中可以得到以下几个结 论： 图4 一阶RC 积分电路 1）-3dB 带宽点（截止频率）就是传输函数极点，此极点对应相位约为-45°。 2）相位响应从0°移向高频时的90°，即单极点产生+90°相移。 3）在高于极点频率时，幅度响应呈现-20dB/十倍频程的特性。 图5 一阶RC 电路极点与频率响应（R=1k C=1p ）

零极点对系统的影响

增加零极点以及零极点分布对系统的影响一般说来，系统的极点决定系统的固有特性，而零点对于系统的暂态响应 和频率响应会造成很大影响。以下对于零极点的分布研究均是对于开环传递函 数。 零点一般是使得稳定性增加，但是会使调节时间变长，极点会使调节时间变短，是系统反应更快，但是也会使系统的稳定性变差。在波特图上反应为，增加一个零点会在幅频特性曲线上增加一个+20db/10倍频的曲线，幅频曲线上移，增加一个极点，会在幅频特性曲线上增加一个-20db/10倍频的曲线，幅频曲线下移。 在s左半平面增加零点时，会增加系统响应的超调量，带宽增大，能够减小系统的调节时间，增快反应速度，当零点离虚轴越近，对系统影响越大，当零点实部远大于原二阶系统阻尼系数ξ时，附加零点对系统的影响减小，所以当零点远离虚轴时，可以忽略零点对系统的影响。从波特图上来看，增加一个零点相当于增加一个+20db/10倍频的斜率，可以使的系统的相角裕度变大，增强系统的稳定性。 在s右半平面增加零点，也就是非最小相位系统，非最小相位系统的相位变化范围较大，其过大的相位滞后使得输出响应变得缓慢。因此，若控制对象是非最小相位系统，其控制效果特别是快速性一般比较差，而且校正也困难。对于非最小相位系统而言，当频率从零变化到无穷大时，相位角的便变化范围总是大于最小相位系统的相角范围，当ω等于无穷大时，其相位角不等于-（n-m）×90o。非最小相位系统存在着过大的相位滞后，影响系统的稳定性和响应的快速性。 在s左半平面增加极点时，系统超调量%pσ减小，调整时间st(s)增大，从波特图上看，s左半平面增加一个极点时，会在幅频特性曲线上增加一个-20db/10倍频的曲线，也就意味着幅频特性曲线会整体下移，导致相角域度减小，从而使得稳定性下降。当极点离原点越近，就会增大系统的过渡时间，使得调节时间增加，稳定性下降，当系统影响越大当极点实部远大于原二阶系统阻尼系数ξ时，附加极点对系统的影响减小，所以当极点远离虚轴时可以忽略极点对系统的影响。 在s右半平面增加极点会导致系统不稳定。 最小相位系统 从传递函数角度看,如果说一个环节的传递函数的极点和零点的实部全都小于或等于零,则称这个环节是最小相位环节.如果传递函数中具有正实部的零点或极点,或有延迟环节,这个环节就是非最小相位环节. 对于闭环系统,如果它的开环传递函数极点或零点的实部小于或等于零,则称它是最小相位系统.如果开环传递函中有正实部的零点或极点,或有延迟环节,则称系统是非最小相位系统.因为若把延迟环节用零点和极点的形式近似表达时(泰勒级数展开),会发现它具有正实部零点. 最小相位系统具有如下性质: 1,最小相位系统传递函数可由其对应的开环对数频率特性唯一确定;反之亦然. 2,最小相位系统的相频特性可由其对应的开环频率特性唯返航一确定;反之亦然. 3,在具有相同幅频特性的系统中,最小相位系统的相角范围最小.

零点、极点和偶极子对系统性能的影响

零点、极点和偶极子对系统性能的影响 我们知道在系统之中，适当的加入零点，极点还有偶极子，可以在某些方面提升系统的性能。但是加入某项时候，到底是如何提升的呢？为此，我们用matlab 软件来帮助我们分析，以方便我们进行比较。为了方便我们的比较，我们还将零点，极点还有偶极子对系统性能的影响分开来进行一个一个的讨论。这样我们可以更加直观的感受到他们的影响。（在分析的时候选择稳定的原始系统） 在分析的时候我们选择的原系统的闭环传递函数为： 通过matlab 编程和绘图我们可以得到()s G 的单位阶跃响应曲线如下图：

现在我们开始分析加入零点，极点和偶极子对系统性能的影响！ 一、零点 为了在方程之中添加一个零点，我们将系统的闭环传递函数变为: 我们可以通过matlab 编程，绘出 () 1s G 和()s G 的响应曲线，通过分析相应的 响应曲线，我们就可以得出相应的结论！ matlab 的编程为： n=4; d=[4,1,4]; t1=0:0.1:15; y1=step(n,d,t1); n1=[3,4]; y2=step(n1,d,t1); plot(t1,y1,'-r',t1,y2,'-g'),grid xlabel('t'),ylabel('c(t)'); title('单位阶跃响应')

两者的响应曲线为： 通过对两条响应曲线的分析我们不难得出以下的结论： （1）系统的稳定性没变，还是稳定系统； （2）系统的上升时间r t 减小； （3）系统的超调时间p t 减小； （4）系统的超调量 % p 变长； （5）系统的调节时间 s t 变长；

极点零点

自觉浪费了很多时间在学校里，在我那一直延续到三十多岁的求学生涯中，仅有两门课可说修正了我的思维习惯。这两门课都发生在加州理工学院。一门是CarverMead教授的模拟IC设计，课程的内容已不再重要，只记得Mead 教授的课本开首的一句话：“我每多写一个公式，就知道这本书的读者会减少一半。”整个课本讲述一个实习生去水坝工作的所见所闻。半导体的势垒当然就是那水坝，载流子的移动是他感受到的从水坝上“飘过来”的水气。整个课本几乎没有一个公式！对知识真正的理解往往可以化作一种感觉。如果您能感觉到零点和极点的移动，普通的控制理论就不再是什么深奥的学说。另一门课是Middlebrook教授的控制理论。Middlebrook和Cuk教授是开关电源控制理论的奠基者，他们的贡献后来被我的大师兄Ericsson （虽然理论上我可以这样叫他，但与他的水平实在相差太远）写在了《Fun dame ntals of Power Electro nic》，至今我仍然认为那是一本该行业最好的教科书。上Middlebrook 的课是一种享受。记得第一堂课他让大家计算一个并不复杂的电路的传递函数，大家几乎都“做对了”。 但当他指着我们延绵了三四行的算式问我们应当调整哪些参数时，大家终于明白：一个工程师所面对的未知量几乎从来都比已知量多。我们从小做的作业和试题让我们相信多数问题都可以列出和未知数一样多的方程。那门课就是教人如何抛弃不重要的量，或假设某些量可以抛弃，再验证其合理性。最后剩下极少数可以清晰控制的未知量。计算机可以代人验证，却大多不能代替人思考。 开关电源的控制理论是个十分抽象的、有时令人望而生畏的东西。系统不稳定却是个常常会遇到的问题，如何调整？为何调好的系统大批量生产时又出问题？讲理论的材料很多，大多数人还是觉得Unitrode 的那几篇最早的应用手册最有用。 这里只想讲讲俺一些不完全需要通过上半身就能感受到的东西。哈！开个玩笑。 有了感觉再看Ericsson那几百页应当不那么困难。因是讲感觉，不周密之处难免，还望谅解。 先说极点，简单的例子是一个RC滤波。对直流C是开路，对无限高频C是短路，所以波特图的幅值在极点前是平的，极点后开始以-20dB/dec 下降。俺对极点的感觉就是一个男人。男人通常开始热情高涨，但多半经不起时间的考验。无论是对爱情，还是日渐稀松的头发，男人大抵都是如此。

电路中极点与零点的产生与影响

请问电路中极点与零点的产生与影响 一、电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？ 它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过 这两条之路后可以互相抵消还是什么？？ 极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？ 产生振荡还是什么？？ 请大家指教一下。 1．(不能这么简单的理解 其实电路的每个node都有一个极点 只是大部分的极点相对与所关心的频率范围太大而忽略了 运放中我们一般关心开环的0dB带宽那么>10*带宽频率的极点我们就不管了 因为它们对相位裕度贡献太小而被忽略; 只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点: 同样的高于所关心频率范围的零点也不用管 一个在所关心频率范围内的零点需要看是左半平面还是右半平面的 左半平面的零点有利于环路稳定右半平面的则不利 具体的看拉扎维的书吧写的还是蛮详细的看不懂就多看几遍 自己做个电路仿下) 2．好问题，希望彻底了解的人仔细解答。我也同样疑惑。

但是我总觉得极点，零点并不能单单的说是由于前馈，反馈，或者串联并联一个电容产生的。 产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。 比如一个H(s)的系统和一个电容并联或串联在输入输出之间，谁能说他一定产生一个极点或零点呢？这因该和H(s)的具体形式有关。 大多书上说的应该大多针对的是运放结构，它的结构具有特殊性。具有以点盖全的嫌疑。 还请达人细说。 3．一般的说，零点用于增强增益（幅度及相位），极点用于减少增益（幅度及相位），电路中一般零点极点是电容倒数的函数（如1/C）。 当C变大时，比如对极点来说，会向原点方向变化，造成增益减少加快（幅度及相位）～一般运放电路的米勒效应电容就是这个原理，当增益迅速下降倒－3dB时，其他的零点极点都还没对系统增益起到啥作用（或作用很小，忽略了），电路就算七窍通了六窍半了～你就可以根据自己的需要补上带宽，多少多大的裕度就KO了 极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点. 4．个人的一点理解 极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C共同决定的。 零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路。 5．一个电路中有多少个极点和多少个零点取决你的器件模型，

开环零极点

增加零极点对系统的影响: 增加零点时，会增加系统响应的超调量，带宽增大，零点离虚轴越近，对系统影响越大，当零点实部远大于原二阶系统阻尼系数ξ时，附加零点对系统的影响减小，所以当零点远离虚轴时，可以忽略零点对系统的影响。增加极点时，系统超调量%pσ减小，调整时间st(s)增大，极点离虚轴越近，当系统影响越大当极点实部远大于原二阶系统阻尼系数ξ时，附加极点对系统的影响减小，所以当极点远离虚轴时可以忽略极点对系统的影响。 增加零极点以及零极点分布对系统的影响一般说来，系统的极点决定系统的固有特性，而零点对于系统的暂态响应和频率响应会造成很大影响。以下对于零极点的分布研究均是对于开环传递函数。零点一般是使得稳定性增加，但是会使调节时间变长，极点会使调节时间变短，是系统反应更快，但是也会使系统的稳定性变差。在波特图上反应为，增加一个零点会在幅频特性曲线上增加一个+20db/10倍频的曲线，幅频曲线上移，增加一个极点，会在幅频特性曲线上增加一个-20db/10倍频的曲线，幅频曲线下移。在s左半平面增加零点时，会增加系统响应的超调量，带宽增大，能够减小系统的调节时间，增快反应速度，当零点离虚轴越近，对系统影响越大，当零点实部远大于原二阶系统阻尼系数ξ时，附加零点对系统的影响减小，所以当零点远离虚轴时，可以忽略零点对系统的影响。从波特图上来看，增加一个零点相当于增加一个+20db/10倍频的斜率，可以使的系统的相角裕度变大，增强系统的稳定性。在s右半平面增加零点，也就是非最小相位系统，非最小相位系统的相位变化范围较大，其过大的相位滞后使得输出响应变得缓慢。因此，若控制对象是非最小相位系统，其控制效果特别是快速性一般比较差，而且校正也困难。对于非最小相位系统而言，当频率从零变化到无穷大时，相位角的便变化范围总是大于最小相位系统的相角范围，当ω等于无穷大时，其相位角不等于-（ n-m）×90o。非最小相位系统存在着过大的相位滞后，影响系统的稳定性和响应的快速性。在s左半平面增加极点时，系统超调量%pσ减小，调整时间st(s)增大，从波特图上看，s左半平面增加一个极点时，会在幅频特性曲线上增加一个-20db/10倍频的曲线，也就意味着幅频特性曲线会整体下移，导致相角域度减小，从而使

双零点双极点、单001 极点、零点极点补偿器设计-电源反馈设计

电源反馈设计速成篇之五: 设计篇 (Voltage mode, CCM) 设计的目的是为了系统稳定且有足够频率响应使系统在负载变化时得到较小的电压波动. 传统的无差运放调节器分为一类(Type 1), 二类(Type 2)和三类(Type 1), 对应其有一个, 两个和三个极点. 图1为Type 1补偿器. 其传递函数为一积分器.应用Type1补偿器时，为了系统稳定，剪切频率必须远在LC 谐振双极点之前．一般应用于对负载变化要求不高的场合． 1 111C R s G I ??= 图2为Type 2补偿器, 其传递函数为 ) /1()/1(1)(1211p z II s s s C C R G ωω++??+?=, 其中 2 12121C C C C R p +??=ω，221C R z ?=ω 图3为Type 2补偿器波特图．相比Type1多引入了一个零点和极点，零点在前极点在后因此可以提升相位，推高剪切频率提高系统响应速度．图4为Type 2补偿器系统设计波特图，黑色为主电路开环频率响应，粉红色为补偿器频率响应，蓝色为整个系统开环回路增益(Loop Gain)，虚线为运放开环增益．剪切频率可在LC 谐振双极点之后．其前提是ESR 零点在剪切频率之前靠近LC 谐振双极点，否则相位裕量不够．设计要点是放零点在LC 谐振双极点之前如0.1倍处，极点在0.5倍开关频率之前以衰减高频噪声． 图5为Type 3补偿器波特图．相比Type2又多引入了一个零点和极点，零点在前极点在后因此可以提升更多相位，推高剪切频率提高系统响应速度．图6为Type 3补偿器系统设计波特图，黑色为主电路开环频率响应，粉红色为补偿器频率响应，蓝色为整个系统开环回路增益(Loop Gain)，虚线为运放开环增益．剪切频率可在LC 谐振双极点之后．设计要点是放两个零点在LC 谐振双极点之前如0.5和1倍处以抵消LC 谐振双极点，一个极点在ESR 零点处抵消ESR 零点,处另一个极点在0.5倍开关频率之前以衰减高频噪声． 图1. Type 1补偿器

开关电源频域的极点和零点

在复平面（s＝σ＋jω）上，使传递函数G（s）→∞的点，称为G（s）的极点；使G（s）＝0的点，称为G（s）的零点。零点或极点为复数时，为复零点或复极点。实零点或实极点为实数，位于实轴（α轴）上。位于s右半平面（RHP－Right Half Plane）的正零点或正极点，称为RHP零点或RHP极点；位于s左半平面（LHP-Left Half Plane）的负零点或负极点，称为LHP零点或LHP极点。只要含有一个RI－IP极点，系统就是不稳定的；系统的全部极点都是LHP极点时，系统才是稳定的。极点和零点为虚数时，位于虚轴（J 轴）上；有虚极点的系统属于不稳定系统。 一阶系统的几种零、极点特性的比较见表 表一阶系统的几种零、极点特性的比较 以图1所示的二阶滤波电路为例来分析二阶系统的零、极点特性。其传递函数也可以写成 图1 二阶低通滤波器电路 它有两个LHP极点：-1/T1，和-1/T2。 图2所示为举例给出的某个Buck-Boost转换器控制一输出传递函数的零、极点分布。它有两个LHP极点（pole）P1、P2，P1,2＝（-1，1±j2，2）×103，还有一个RHP零点（zero）Z，z＝+6.1×103，Bode图上，相位总滞后为270°。 开关转换器的传递函数中，有时出现所谓ESR零点，它是指由于滤波电容有等效串联电阻（ESR），使传递函数包含一个ESR零点。例如式（13－9）所示二阶低通输出滤波器，设电

图2 Buck Boost转换器的零、极点分布 容C的ESR为Rc，则其传递函数为 G（s）有一个LHP零点：z=-1/RcC,称为滤波电容的ESR零点。(本文转自家居建材网：https://www.wendangku.net/doc/8a11402813.html,)

关于零点和极点的讨论

关于零点和极点的讨论 一、传递函数中的零点和极点的物理意义：零点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为零时，此输入频率值即为零点。极点：当系统输入幅度不为零且输入频率使系统输出为无穷大（系统稳定破坏，发生振荡）时，此频率值即为极点。举例：有时你家音响或电视机壳发出一阵阵尖厉嘶嘶声，此时聪明的你定会知道机壳螺丝松了，拧紧螺丝噪声问题就解决了。其实，你所做的就是极点补偿，拧紧螺丝——你大大降低了系统极点频率。当然此处系统是指机械振动系统不是电路系统，但系统原理一样。抛砖引玉尔。希望更多答案。（这一段有待讨论） 二、，每一个极点之处，增益衰减-3db, 并移相-45度。极点之后每十倍频，增益下降20db.零点与极点相反，在零点之处，增益增加3db,并移相45度。零点之后，每十倍频，增益增加20db.波德图如下： 零点图找不到合适的，不过是与极点图相反的。以下是极点图。极点零点一般用于环路的稳定性分析 附上一个零点的图，并附上一点心得

1.由于在CMOS里面一般栅端到地的电容较大，所以一般人们就去取这个极点，也就是说 输入信号频率使得节点到地的阻抗无穷大（也就是所谓的1/RC）R为到的电阻，C为到地的电容（并联产生极点） 零点在CMOS中往往是由于信号通路上的电容产生的，即使的信号到地的阻抗为0， 在密勒补偿中，不只是将主极点向里推，将次极点向外推（增大了电容），同时还产生了一个零点（与第三极点频率接近）， 只不过人们一般只关心前者。 2.经验上来讲，放大器电路中高阻抗的节点都要注意，即使这点上电容很小，都会产生一个很大的极点。零点一般就不那么直观了，通常如果两路out of phase的信号相交就会产生零点，但这不能解释所有的零点。 3.个人觉得零点、极点只是电路分析中抽象出来的辅助方法，可以通过零极点分析电路动作

传递函数和零点

不可少的,因为没有ESR 的LC 滤波器相位滞后大。 6.4.12. Ⅲ型误差放大器电路、传递函数和零点、极点位置 具有图6.41(b)的幅频特性电路如图6.42所示。可以用第6.4.6节Ⅱ 型误差放大器的方法推导它的传递函数。反馈和输入臂阻抗用复变量s 表示，并且传递函数简化为)(/)()(12s Z s Z s G =。传递函数经代数处理得到 )] /((1)[1)((])(1)[1()()()(212123321133112C C C C sR C sR C C sR C R R s C sR s U s U s G in o +++++++== （6-69） 可以看到，此传递函数具有 （a ） 一个原极点，频率为 ) (212110C C R f p +=π （6-70） 在此频率R 1的阻抗与电容(C 1+C 2)的阻抗相等且与其并联。 （b ） 第一个零点，在频率 1 2121C R f z π= （6-71） 在此频率，R 2的阻抗与电容C 1的阻抗相等。 （c ） 第二个零点，在频率 31331221)(21C R C R R f z ππ≈+= （6-72） 在此频率，R 1+R 3的阻抗与电容C 3的阻抗相等。 （d ） 第一个极点，在频率 2 221212121)]/([21C R C C C C R f p ππ≈+= （6-73） 在此频率，R 2的阻抗与电容C 2和C 1串联的阻抗相等。 （e ） 第二个极点，在频率 33221C R f p π= （6-74） 在此频率R 3的阻抗与电容C 3阻抗相等。 为画出图6.41(b)的幅频特性，以f z 1=f z 2，f p 1=f p 2选择RC 乘积。双零点和双极点频率的位置由k 来决定。根据k 获得希望的相位裕度。图6.41(b)中误差放大器在希望的f c 0处以斜率＋20dB/dec 处的增益（图6.41(a)）令其等于LC 滤波器的衰减量，但符号相反。 从表6.3和传递函数式（6-69），可以设置希望的零点和极点频率，设计例子如下。 6.13. 设计举例－具有3型反馈环路的正激变换器稳定性 设计一个正激变换器反馈环路，正激变换器具有如下的参数： U 0=5.0V; I o =10A; I o min =1.0A; 开关频率f s =50kHz; 输出纹波（p-p ）<20mV 。并假定输出电容按广告说的没有ESR 。 首先，计算输出LC 滤波器和它的转折频率。在6.4.9节中得到 66 103010 1020533--?=???==o o o I T V L H 假定输出电容的ESR 为零，所以由于ESR 的纹波也为零，但有小的电容纹波分量。通常很小，因此所用的电容比2型误差放大器例子中应用的2600μF 要小得多。但保守些本设计电容仍采用2600μF ，且其ESR 为零，于是 570102600103021216 6=???==--ππo o c C L f Hz C 2 o 图6.42 具有式(22)的Ⅲ型误差放大器

电路零极点的影响(整理)

请问电路中极点与零点的产生与影响 电路中经常要对零极点进行补偿，想问，零点是由于前馈产生的吗？ 它产生后会对电路造成什么样的影响？是说如果在该频率下，信号通过 这两条之路后可以互相抵消还是什么？？ 极点又是怎么产生的呢？是由于反馈吗？那极点对电路的影响又是什么？ 产生振荡还是什么？？ 请大家指教一下。 (不能这么简单的理解 其实电路的每个node都有一个极点 只是大部分的极点相对与所关心的频率范围太大而忽略了 运放中我们一般关心开环的0dB带宽那么>10*带宽频率的极点我们就不管了 因为它们对相位裕度贡献太小而被忽略; 只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点: 同样的高于所关心频率范围的零点也不用管 一个在所关心频率范围内的零点需要看是左半平面还是右半平面的 左半平面的零点有利于环路稳定右半平面的则不利 具体的看拉扎维的书吧写的还是蛮详细的看不懂就多看几遍 自己做个电路仿下) 好问题，希望彻底了解的人仔细解答。我也同样疑惑。 但是我总觉得极点，零点并不能单单的说是由于前馈，反馈，或者串联并联一个电容产生的。产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。 比如一个H(s)的系统和一个电容并联或串联在输入输出之间，谁能说他一定产生一个极点或零点呢？这因该和H(s)的具体形式有关。 3大书上说的应该大多针对的是运放结构，它的结构具有特殊性。具有以点盖全的嫌疑。 还请达人细说。 一般的说，零点用于增强增益（幅度及相位），极点用于减少增益（幅度及相位），电路中一般零点极点是电容倒数的函数（如1/C）。 当C变大时，比如对极点来说，会向原点方向变化，造成增益减少加快（幅度及相位）～一般运放电路的米勒效应电容就时这个原理，当增益迅速下降倒－3dB时，其他的零点极点都还没对系统增益起到啥作用（或作用很小，忽略了），电路就算七窍通了六窍半了～你就可以根据自己的需要补上带宽，多少多大的裕度就KO了 极点是由于结点和地之间有寄生电容造成的,零点是由于输入和输出之间有寄生电容造成的,一般输入和输出之间的零极点考虑多一点,主要是因为输入输出有较大的电阻,造成了极点偏向原点. 个人的一点理解 极点决定的是系统的自然响应频率，通常在电路中就是对地电容所看进去的R和对地电容C共同决定的。 零点是由于在输入输出间存在两条信号路径，两个信号路径强度相消即可，通常在电路中表现为反馈或前馈通路。 一个电路中有多少个极点和多少个零点取决你的器件模型， 因为一般人们只观点几个低频极点（最多到3吧），所以将高频极点忽略了，

连续系统函数零极点与离散系统函数零点及系统特性研究

连续系统函数零极点与离散系统函数零点及系统特性研究 摘要： 通过对连续系统函数和离散系统函数零极点及冲击响应研究和稳定性的探究和matlab仿真来对比不同条件下的冲击响应和零极点的变化，已达到对离散与连续系统的特性研究。 关键词：连续系统，离散系统，冲激响应，matlab，零极点。 连续系统函数零极点与系统特性研究 连续时间系统的稳定性与系统零点无关，与系统的极点有关，而系统零点则影响系统单位冲激响应的幅度和相位。理解系统的零极点与系统的稳定性之间的关系有利于对系统的理解。 如果给定系统函数H(s)，或给定系统微分方程(可以求出系统函数)，通过系统函数可以零极点图判断系统的稳定性。 (1)可用Matlab函数pzmap来画出系统的零极点图。函数pzmap的调用形式为 [p,z] = pzmap(sys) 其中调用变量sys为系统函数，而sys生成可以利用sys=tf(num,den)，num 表示N(s)，den表示D(s)。返回变量p存放系统H(s)的极点，返回变量z存放系统H(s)的零点。 (2)可用Matlab函数impulse来画出系统的单位冲激响应h(t)。函数impulse的调用形式为 h=impulse(num,den,t); 其中调用变量num表示N(s)，den表示D(s)。返回变量h存放系统的单位冲激响应h(t)。从h(t)的图形可以基本判断系统稳定性和零极点的关系。 以系统为例进行研究： 画出系统的零极点，并画出系统单位冲激响应h(t)的波形图。 并与理论图形相比较 理论分析： 由H（s）可知道原系统方程为y’’(t)-6y’(t)+5y(t)=x’(t)+x(t)则可求系统冲激响应如下： h’’(t)-6h’(t)+5h(t)=0--------r^2-6r+5=0-----------------r1=5;r2=1; h(t)=(ae^(5t)+be^(t))*u(t) 带入h’’(t)-6h’(t)+5h(t)=&’（t）+&(t)中，有左右相等解得a=5/8,b=3/8. 所以解得h（t）=(5/8*e^(5t)+3/8*e^(t))u(t); 程序如下: t=0:0.02:30; A=0.625;B=0.375;c=5;d=1; xt=A*exp(c*t)+B*exp(d*t);