電容、電感與交流電路

波德圖

/ BOH-dee /

一個電路會對不同頻率有不同的對待,讓某些通過,擋住或延遲另一些。波德圖就是這種行為的圖像:一張描繪電路在一整個頻率範圍內,把訊號放大或衰減多少、又移相多少的圖。它是電路的頻率指紋。

波德圖其實是上下疊放的兩張圖,橫軸都是對數的頻率(所以每一步是乘十)。上面那張畫增益(以分貝為單位);下面那張畫相移(以度為單位)。對數軸把彎曲的響應化成幾乎是直線的線段,可以用手描出來:在濾波器截止頻率以下,增益是平的;超過之後,增益沿一條直線斜率下降。一個簡單的一階低通,以每十倍頻 20 dB 的速率衰減,頻率每升十倍,振幅就掉十倍。

波德圖是工程師讀出濾波器截止與衰減率、判斷放大器頻寬、檢查回授穩定性的方式;在增益穿過 0 dB 處若相位裕度太小,就是振盪的警訊。提醒:那整齊的直線漸近線是一種近似。真實曲線會把轉角磨圓,在截止頻率正上方恰好落在理想值下方 3 dB,所以用漸近線來速寫、在要緊時再用精確的數學。

簡單 RC 低通的波德圖,在截止頻率以下是平的(0 dB),之後以每十倍頻 20 dB 向下彎;相位則從 0 滑向 -90 度,並在截止頻率正上方通過 -45 度。

從波德圖讀出一階低通。

直線漸近線是一種近似;真實響應在轉角(截止頻率)正上方落在低 3 dB 之處,並把轉彎磨圓。

又稱
Bode diagram頻率響應圖