Nula v levé polorovině
Např. pro , a dostaneme
> pp:=abs(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100,p=sigma+I*omega},P));
V našem případě by mohl obvod realizující takovýto přenos vypadat například tak, jak je ukázáno na tomto obrázku.
Závislost přenosu na komplexním kmitočtu je vynesena na následujícím obrázku. Pro větší dynamiku je přenos vykreslen v dB.
>
Surface:=plot3d(20*log10(pp),omega=1..1000,sigma=-2000..500,style=patchnogrid,axes=box,orientation=[140,52],numpoints=1000):
curve_o:=[omega,0,20*log10(subs(sigma=0,pp))]:
B_o:=spacecurve(curve_o,omega=1..1000,axes=none,color=black,thickness=3):
display(Surface,B_o,labels=[omega,sigma,`log|pp|`],title=`Modul přenosu v závislosti na "kompexním kmitočtu" p`,labelfont=[HELVETICA,8],axesfont=[HELVETICA,8]);
Tvar modulové charakteristiky opět dostaneme jako řez pro tak, jak je zvýrazněno. Její průběh v logatirmickém měřítku kmitočtu je vynesen na dalším grafu. Je zde také fázová charaktristika, která má na první pohled nezvyklý tavar, který je dán poměrně blízkým umístěním pólu a nuly přenosu. (Fáze přenosu začíná na , potom díky pólu přenosu klesá a dále vlivem nuly přenosu opět stoupá až na ).
>
plot(subs(sigma=0,pp),omega=10..5000,title=`Modulová charakteristika s lineárním měřítkem kmitočtu [dB]`,labels=[omega,`|pp|`],labelfont=[HELVETICA,8],axesfont=[HELVETICA,8],thickness=3);
semilogplot(20*log10(subs(sigma=0,pp)),omega=10..5000,title=`Modulová charakteristika s logaritmickým měřítkem kmitočtu [dB]`,labels=[omega,`log|pp|`],axes=FRAME,labelfont=[HELVETICA,8], axesfont=[HELVETICA,8],thickness=3);
semilogplot(180/Pi*argument(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100,p=I*omega},P)),omega=5..5000,title=`Fázová charakteristika s logaritmickým měřítkem kmitočtu [deg]`,labels=[omega,`Arg(pp)`], axes=FRAME,labelfont=[HELVETICA,8], axesfont=[HELVETICA,8],thickness=3);
Následuje výpočet odezvy obvodu na Dirakův impulz - impulzní charakteristika.
>
pt:=invlaplace(P, p, t);
Re_pt:=evalc(Re(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt)));
Im_pt:=evalc(Im(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt)));
plot(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt),t=0.00001..0.05,title=`Impulzní charakteristika`,labelfont=[HELVETICA,8],axesfont=[HELVETICA,8],thickness=3);
Je patrné, že ve výstupním signálem je opět Dirakův impulz, proto také není impulzní charakteristika vykreslena od , kde výstup roste nadevšechny meze. To je pochopitelné, jelikož stupeň čitatele i jmenovatele přenosu je shodný. Ve skutečnosti však vlivem prarazitních kapacit a indukčností vodičů bude přenos vykazovat další póly právě v oblasti velmi vysokých kmitočtů a tudíž i odezva na nereálný vstupní signál (Diracův impulz) bude dávat na výstupu reálný signál. Toto je, jak jsme uvedli na začátku, pouze idealizovaný případ, ktrerý však pro oblasti relativně nízkých kmitočtů dává objektivní výsledky.
Daleko zajímavější je skutečnost, že poloha nuly přenosu neovlivní charakter časové odezvy (exponenciální, kmitavá), ale v exponentu, který tento charakter určuje, je přítomný pouze pól přenosu. To je velmi důležité a vyplývá to z předchozího výkladu ( odezva.mws). Poloha nuly nemá tedy vliv na stabilitu pbvodu a tudíž se u stabilního systému může objevit jak v levé, tak i v pravé polorovině komplexní roviny, což si ukážeme dále.
Pro úplnost je zařazen i výpočet přechodové charakteristiky.
>
pt:=invlaplace(P*1/p, p, t);
Re_pt:=evalc(Re(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt)));
Im_pt:=evalc(Im(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt)));
plot(subs({K=1/11,p1=-1000,p2=-100},pt),t=0..0.05,title=`Přechodová charakteristika`,labelfont=[HELVETICA,8],axesfont=[HELVETICA,8],thickness=3);