電路中極點(diǎn)與零點(diǎn)的產(chǎn)生與影響

1、請問電路中極點(diǎn)與零點(diǎn)的產(chǎn)生與影響一、電路中經(jīng)常要對零極點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，想問，零點(diǎn)是由于前饋產(chǎn)生的嗎？它產(chǎn)生后會對電路造成什么樣的影響？是說如果在該頻率下，信號通過這兩條之路后可以互相抵消還是什么？ ？極點(diǎn)又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于反饋嗎？那極點(diǎn)對電路的影響又是什么？產(chǎn)生振蕩還是什么？ ？請大家指教一下。1 .（不能這么簡單的理解其實(shí)電路的每個(gè)node都有一個(gè)極點(diǎn)只是大部分的極點(diǎn)相對與所關(guān)心的頻率范圍太大而忽略了運(yùn)放中我們一般關(guān)心開環(huán)的0dB帶寬那么10*帶寬頻率的極點(diǎn)我們就不管因?yàn)樗鼈儗ο辔辉６蓉暙I(xiàn)太小而被忽略；只要輸入和輸出之間有兩條通路就會產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)：同樣的高于所關(guān)心頻率范圍的零點(diǎn)也不用管一個(gè)

2、在所關(guān)心頻率范圍內(nèi)的零點(diǎn)需要看是左半平面還是右半平面的左半平面的零點(diǎn)有利于環(huán)路穩(wěn)定右半平面的則不利具體的看拉扎維的書吧寫的還是蠻詳細(xì)的看不懂就多看幾遍自己做個(gè)電路仿下）2 .好問題，希望徹底了解的人仔細(xì)解答。我也同樣疑惑。但是我總覺得極點(diǎn)，零點(diǎn)并不能單單的說是由于前饋，反饋，或者串聯(lián)并 聯(lián)一個(gè)電容產(chǎn)生的。產(chǎn)生的原因還是和具體的電路結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的。比如一個(gè)H（s）的系統(tǒng)和一個(gè)電容并聯(lián)或串聯(lián)在輸入輸出之間，誰能說他一 定產(chǎn)生一個(gè)極點(diǎn)或零點(diǎn)呢？這因該和 H（s）的具體形式有關(guān)。大多書上說的應(yīng)該大多針對的是運(yùn)放結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)具有特殊性。具有以 點(diǎn)蓋全的嫌疑。還請達(dá)人細(xì)說。3 . 一般的說，零點(diǎn)用于增強(qiáng)增

3、益（幅度及相位），極點(diǎn)用于減少增益（幅 度及相位），電路中一般零點(diǎn)極點(diǎn)是電容倒數(shù)的函數(shù)（如1/C）。當(dāng)C變大時(shí)，比如對極點(diǎn)來說，會向原點(diǎn)方向變化，造成增益減少加快 （幅度及相位）一般運(yùn)放電路的米勒效應(yīng)電容就是這個(gè)原理，當(dāng)增益迅速下 降倒-3dB時(shí)，其他的零點(diǎn)極點(diǎn)都還沒對系統(tǒng)增益起到啥作用（或作用很小， 忽略了），電路就算七竅通了六竅半了你就可以根據(jù)自己的需要補(bǔ)上帶寬， 多少多大的裕度就KO了極點(diǎn)是由于結(jié)點(diǎn)和地之間有寄生電容造成的，零點(diǎn)是由于輸入和輸出之間有 寄生電容造成的，一般輸入和輸出之間的零極點(diǎn)考慮多一點(diǎn)，主要是因?yàn)檩斎胼敵?有較大的電阻，造成了極點(diǎn)偏向原點(diǎn).4 .個(gè)人的一點(diǎn)理解極點(diǎn)決定的

4、是系統(tǒng)的自然響應(yīng)頻率，通常在電路中就是對地電容所看進(jìn)去 的R和對地電容C共同決定的。零點(diǎn)是由于在輸入輸出間存在兩條信號路徑，兩個(gè)信號路徑強(qiáng)度相消即 可，通常在電路中表現(xiàn)為反饋或前饋通路。5 . 一個(gè)電路中有多少個(gè)極點(diǎn)和多少個(gè)零點(diǎn)取決你的器件模型，因?yàn)橐话闳藗冎挥^點(diǎn)幾個(gè)低頻極點(diǎn)（最多到 3吧），所以將高頻極點(diǎn)忽略 了，由于在CMOS里面一般柵端到地的電容較大，所以一般人們就去取這個(gè)極 點(diǎn)，也就是說輸入信號頻率使得節(jié)點(diǎn)到地的阻抗無窮大（也就是所謂的1/RC） R為到的電阻，C為到地的電容（并聯(lián)產(chǎn)生極點(diǎn)）零點(diǎn)在CMOS中往往是由于信號通路上的電容產(chǎn)生的，即使的信號到地的 阻抗為0,在密勒補(bǔ)償中，不只

5、是將主極點(diǎn)向里推，將次極點(diǎn)向外推（增大了電 容），同時(shí)還產(chǎn)生了一個(gè)零點(diǎn)（與第三極點(diǎn)頻率接近），只不過人們一般只關(guān)心前者?？催^三本經(jīng)典就能理解零極點(diǎn)嗎？ I do not think so!在就是前面提到信號與系統(tǒng)的樓主，信號與系統(tǒng)的理論大家都清楚，但是 用到實(shí)際中沒那么簡單吧,多數(shù)人都只是拿著書上類似的電路來找類似的零極點(diǎn)罷了。6 .我覺得信號與系統(tǒng)講的是比較理論的東西，就是僅從傳輸函數(shù)的角度來 分析，并沒有具體到電路。而在電路設(shè)計(jì)的時(shí)候是具體的電路，如果可以通過小信號電路寫出傳輸函 數(shù)，那么就完全可以分析零級點(diǎn)了，但是通常要寫出一個(gè)完整的小信號電路圖的傳輸函數(shù)，很難吧。因此就會 采用一些近似

6、的辦法，比如極點(diǎn)與 RC的關(guān)聯(lián)（在RAZAVI的書上有說）來分 析。一般要是電容太小或是電阻太大了，極點(diǎn)就會很大，這種情況可以忽略， 只考慮比較低的極點(diǎn)。至于零點(diǎn)主要是因?yàn)檩斎牒洼敵鲋g出現(xiàn)了通路而引起的，在razavi書中文版的146-147頁的分析我覺得講的挺清楚的。7 .經(jīng)驗(yàn)上來講，放大器電路中高阻抗的節(jié)點(diǎn)都要注意，即使這點(diǎn)上電容很 小，都會產(chǎn)生一個(gè)很大的極點(diǎn)。零點(diǎn)一般就不那么直觀了，通常如果兩路out ofphase的信號相交就會產(chǎn)生零點(diǎn)，但這不能解釋所有的零點(diǎn)。零點(diǎn)是由于在輸入輸出間存在兩條信號路徑，兩個(gè)信號路徑強(qiáng)度可以相消 產(chǎn)生的很深奧的問題啊個(gè)人覺得零點(diǎn)、極點(diǎn)只是電路分析中抽象出

7、來的輔助方法，可以通過零極 點(diǎn)分析電路動作特征，然而既然有抽象肯定有它的物理表現(xiàn)，極點(diǎn)從波特圖上 看兩個(gè)作用：延時(shí)和降低增益，在反饋系統(tǒng)中作用就是降低反饋信號幅度以及反饋回去 的時(shí)間，所以如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)存在對地電容，必然會對電容充電，同時(shí)電容和前 級輸出電阻還存在分壓，所以這個(gè)電容會產(chǎn)生極點(diǎn)！而要保持穩(wěn)定，則要看在 激勵(lì)情況下反饋信號會不會持續(xù)增加？而這就需要分析信號在通過電路的過程 中的衰減或增加和加快或者減慢，零極點(diǎn)這就表征了電路的這種特性，所以可 能某個(gè)節(jié)點(diǎn)會產(chǎn)生極點(diǎn)，也可能整個(gè)系統(tǒng)不同信號通路相互作用產(chǎn)生零極點(diǎn)。8 .我彳固人的了解是基本上有黑彳固node就有多少彳固pole但是很多都是

8、高pole,封重路影警不大零黑占是由於有signal path可以封消而fl生造可以看Razavi或Allen等大白市的著作都有明我認(rèn)為極點(diǎn)是主要表征電路的具有一定的延時(shí)，而零點(diǎn)表示同時(shí)有兩條支 路到輸出出現(xiàn)了抵消，也可以認(rèn)為該電路具有使信號超前的功能。9 .從物理上來說，我覺得產(chǎn)生零極點(diǎn)的電路一定要有儲能器件，一般來說 也就是電容與電感，一般來說電容對信號有延遲作用而電感有超前作用（當(dāng)然 要分清楚信號是電壓還是電流，但二者基本相反），出現(xiàn)極點(diǎn)，可以認(rèn)為在信 號通路上有了電容，出現(xiàn)零點(diǎn)，可以認(rèn)為信號通路上有了電感。當(dāng)然集成電路 內(nèi)尤其是低頻電路一般不會有電感，但電容在某些結(jié)構(gòu)中是可以等效或轉(zhuǎn)換

9、為 電感的。其實(shí)一般零極點(diǎn)不會對應(yīng)到某些具體的節(jié)點(diǎn)，在平時(shí)分析這種對應(yīng)關(guān)系具 有一定前提條件，只是我們多數(shù)分析的電路都符合這個(gè)條件。最全面還是傳輸 函數(shù)。其實(shí)并不是每個(gè)節(jié)點(diǎn)就會對應(yīng)一個(gè)極點(diǎn)，而一般是儲能元件的個(gè)數(shù)與極點(diǎn) 有對應(yīng)關(guān)系，但要排除簡并回路、簡并割集(記不得是否說對這兩個(gè)名詞 了)。除了上面說的基本書，我強(qiáng)烈推薦好好看看電網(wǎng)絡(luò)方面的分析資料，好像 叫高級電路分析的書里面應(yīng)該有。10 .關(guān)于右半平面極點(diǎn)振蕩，左半極點(diǎn)穩(wěn)定這個(gè)倒真是應(yīng)該好好看看信號與系統(tǒng)了。其實(shí)只要不是虛軸上的極點(diǎn)，在通過凡拉普拉斯轉(zhuǎn)換后，一般是 exp(- at),exp(at), a為復(fù)平面的點(diǎn)。左半平面的會收斂，即阻

10、尼振蕩，或說的減幅振 蕩。但右邊的就是振蕩了11 .俺也談?wù)勎业目捶ǎ毫?極點(diǎn)的產(chǎn)生與反饋與否似乎沒有直接聯(lián)系。一個(gè)電路的小信號模型中存 在某一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩條通路與其他節(jié)點(diǎn)連接，其中一條通路為電容， 另一條為電阻。那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓為零就可能是此電路的解，電阻那條通路 的電流情況就有兩種：1是流進(jìn)，在這種情況下就會產(chǎn)生一個(gè)負(fù)極點(diǎn)，因?yàn)橹挥?在頻率為 負(fù)”的情況下，電容通路才會有電流流出使得流進(jìn) /出此節(jié)點(diǎn)的電流相 等；2是沒有電流，意思就是通過電阻與此連接的節(jié)點(diǎn)也是個(gè)零點(diǎn)，當(dāng)然也可能 是地，這樣就啥都沒了。其實(shí)還有一種情況是電阻被一個(gè)理想電流源代替，那 么相比前面提到的情況就多了一種，

11、那就是有電流流出，這樣就產(chǎn)生一個(gè)正零 點(diǎn)，這就是我們在普通兩級amp中正零點(diǎn)一樣。12 .這個(gè)問題似乎并不重要，因?yàn)閷τ谝粋€(gè)稍微復(fù)雜的電路，要直觀的看 出其非主零/極點(diǎn)是很不容易的，通過電路的小信號來計(jì)算傳遞函數(shù)是個(gè)不錯(cuò)的 方法。零/極點(diǎn)對電路造成的影響?這個(gè)大家都知道，就不多說了。其實(shí)不管是正還是負(fù)，都只是一種說法， 比如說負(fù)零點(diǎn)，直觀的感覺是當(dāng)頻率為負(fù)多少了，然后增益就為零；但實(shí)際上 頻率不會為負(fù)，但是其對電路的影響依然存在，那么關(guān)鍵就在于你所關(guān)心的頻 段了。個(gè)人認(rèn)為左半平面的極點(diǎn)在時(shí)域引入延遲，相應(yīng)的在頻率響應(yīng)中表現(xiàn)為增 益和相移滯后。這個(gè)問題應(yīng)該分成幾個(gè)子問題：1 .怎么理解s平面？2

12、 .系統(tǒng)傳輸函數(shù)里零.極點(diǎn)的意義；13 .在系統(tǒng)傳輸函數(shù)里以jW替代s參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷，波特圖的推 出.所有的前提是需要理解復(fù)數(shù)的概念電路中經(jīng)常要對零極點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，想問，零點(diǎn)是由于前饋產(chǎn)生的嗎？極點(diǎn) 的產(chǎn)生是電容與電阻的并聯(lián)，零點(diǎn)的產(chǎn)生是電阻與電容的串聯(lián).并不是所有的 前饋都會產(chǎn)生零點(diǎn)，要看它前饋入徑是否有并聯(lián)的電阻.如果，則會產(chǎn)生零 點(diǎn)，沒有的話，那就不會產(chǎn)生零點(diǎn)它產(chǎn)生后會對電路造成什么樣的影響？是說如果在該頻率下，信號通過這兩條之路后可以互相抵消還是什么？你說的應(yīng)該OP的補(bǔ)償電容吧miller電容由于前饋環(huán)路的存在，使得與 miller電容串聯(lián)著一個(gè)1/gm的電 阻.所以產(chǎn)生了一個(gè)

13、右平面的零點(diǎn).（反了吧，右零點(diǎn)相移-90不穩(wěn)定，左零點(diǎn)相移90,穩(wěn)定他兩的增益都是以 20db/十倍頻增加的）14 .右平面的零點(diǎn)使得增益以+20db/dec增加，相移增加9 0度，使系統(tǒng)更 不穩(wěn)定.左平面增益以+20db/dec增加，相移減少9 0度，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性有積極的補(bǔ)償作用.對前饋環(huán)路的零點(diǎn)的補(bǔ)償一般是把右平面的零點(diǎn)轉(zhuǎn)換為左平面 的零點(diǎn).15 .極點(diǎn)又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于反饋嗎？那極點(diǎn)對電路的影響又是什 么？產(chǎn)生振蕩還是什么？ ？極點(diǎn)的產(chǎn)生就是由于引入電容與電阻的并聯(lián)，產(chǎn)生極點(diǎn)的頻率就是1/RC.這個(gè)與反饋無關(guān)，雖然反饋可以產(chǎn)生極點(diǎn)，但是，并不是所有的極點(diǎn)都是 反饋產(chǎn)生的.極點(diǎn)對O

14、P的增益是以2 0 db/dec減小，相移是增加9 0度.環(huán)路是否震蕩，直接原因是環(huán)路的相位裕度是否 >0.大于則系統(tǒng)穩(wěn)定，小于0則系統(tǒng)震蕩我也同意：極點(diǎn)決定的是系統(tǒng)的自然響應(yīng)頻率，通常在電路中就是對地電容所看進(jìn)去 的R和對地電容C共同決定的。零點(diǎn)是由于在輸入輸出間存在兩條信號路徑，兩個(gè)信號路徑強(qiáng)度相消即可，通常在電路中表現(xiàn)為反饋或前饋通路極點(diǎn)是由于結(jié)點(diǎn)和地之間有寄生電容造成的，零點(diǎn)是由于輸入和輸出之間有 寄生電容造成的，一般輸入和輸出之間的零極點(diǎn)考慮多一點(diǎn)，主要是因?yàn)檩斎胼敵?有較大的電阻，造成了極點(diǎn)偏向原點(diǎn)對于零點(diǎn)，個(gè)人認(rèn)為零點(diǎn)的產(chǎn)生是與前饋有關(guān)，前饋路徑與主信號通路的 疊加以及相消

15、產(chǎn)生了零點(diǎn)，當(dāng)疊加時(shí)產(chǎn)生左半平面零點(diǎn)有助于穩(wěn)定性，當(dāng)相消 時(shí)產(chǎn)生右半平面零點(diǎn)，這對系統(tǒng)的穩(wěn)定性很不利，因此要抵消它零點(diǎn)可以由兩條環(huán)路產(chǎn)生，原理是兩條環(huán)路的滯后不同時(shí)，就形成了相對 的前饋也可以由電阻串電容產(chǎn)生，其實(shí)說到底都是相位超前的原因。極點(diǎn)和環(huán)路沒有關(guān)系，極點(diǎn)只是一個(gè)相位滯后，至于經(jīng)常和環(huán)路被一起提 到，是因?yàn)闃O點(diǎn)對環(huán)路的穩(wěn)定性有決定性的影響把電容電感都用阻抗表示，根據(jù)基爾霍夫定律寫出系統(tǒng)（電路）的傳輸函 數(shù)，極點(diǎn)在下面，零點(diǎn)在上面。其實(shí)只要知道傳輸函數(shù)，利用信號與系統(tǒng)學(xué)到 的知識分析一下就清楚了。建議多看看信號與系統(tǒng)16 .說說我的理解：一般地，零點(diǎn)可以增加增益，極點(diǎn)減少增益，而我們在反饋的時(shí)候，是希 望在相位下降到180度之前，增益就已經(jīng)降低到一，所以我們需要消除一個(gè)零 點(diǎn)，以免發(fā)生震蕩我感覺是同一個(gè) node有較大的R同時(shí)又有較大的C的時(shí)候就 會產(chǎn)生極點(diǎn)，R或C越大極點(diǎn)就越低。我覺得可能是因?yàn)橐粋€(gè)node的阻抗是由電阻和C的阻抗相加決定的（當(dāng)然 還有L,但忽略不計(jì)），C的阻抗頻率越高就會越小，R不隨頻率變化，這樣一 來，