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从波特图了解电路传递函数
传递函数提供有关通过电路进行信号转换的重要信息。它依赖于一个简单的概念：任何电路都可以将输入电压或电流转换为可测量的输出电压或电流。但是，传递函数不仅用于描述输入和输出信号之间的关系，还可以验证因果关系并跟踪整个复杂电网中的信号转换。
但是，大多数工程师并不直接使用传递功能。相反，他们使用Bode图。实际上，用于测量通过电网（例如VNA）的信号传输的仪器将提供波特图数据，而不是传递函数数据。当您需要从Bode图返回传递函数时，可以使用简单的方法进行转换。
从伯德图计算传递函数
一个波特图只显示一个传递函数的幅度和相位，所以两者有直接关系。传递函数的大小以对数标度显示，相位以弧度或度显示。通常在一对相应的图中一起显示幅度和相位，以传达有关传递函数的所有信息。具有正割传递函数的过滤器的简单示例如下所示。
一个Bode图示例：在左面板中，幅值图以对数刻度（红色）和线性刻度（蓝色）显示。右面板显示传递函数的相位。
重要的是要记住，传递函数通常是频率的复数函数。由于Bode图测量幅度和相位，因此转换回传递函数将需要同时包含这两条信息。从波德图重建传递函数很简单，只需获取每个频率处的相位和幅度，并使用以下过程即可：
从波特图数据转换为传递函数
最后的H函数是传递函数。然后，可以根据其实部和虚部，线性标度上的相位幅值或其他分析来对其进行绘制。传递函数的使用方式取决于所检查的电路在大型电网中的使用方式。
使用波特图的传递函数
伯德图是在对数刻度上可视化传递函数的通用方法，但重要的是要记住，传递函数的类型很多。通常，使用传递函数描述电网中输入信号和输出信号之间的相互作用。下表列出了常见的传递函数类型。
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数量 |
转型 |
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T参数 |
电压转电压或电流转电流 |
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S参数 |
权力到权力 |
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ABCD参数 |
（电压+电流）至（电压+电流） |
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导纳矩阵（Y参数） |
电压电流 |
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阻抗矩阵（Z参数） |
电流转电压 |
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H参数 |
混合T参数，Z参数和Y参数 |
为了更好地了解传递函数和波特图之间的对应关系，我们可以查看上表中的一些特定参数集。
T参数
大多数设计人员将熟悉T参数。对于没有反射的2端口单向网络，这是一个典型的传递函数，是在SPICE仿真中使用频率扫描来计算的。T参数还用于计算端口之间的脉冲响应函数，用于验证信号完整性模型中的因果关系。对于用示波器或VNA测量的实际波形而言，它们对于理解信号传播非常有用。
S参数
作为上表的示例，S参数是传递函数的一种，它们将功率（输入）转换为功率（输出）。实际上，通常在Bode图中绘制S参数，但是没有人将S参数的图称为Bode图。S参数很有趣，因为它们确实为N端口网络定义了2N传递函数（插入损耗，回波损耗和串扰，包括传入和传出波）。
Z参数
阻抗参数（Z参数）将电流转换为电压。换句话说，这些网络参数告诉您在网络的输出端口上测量的一些电流流入同一网络的输入端口时的电压。这对于电源完整性工程师非常重要，因为必须将复杂的PDN建模为N端口网络。当瞬态电流从1个端口吸入网络时，它将在网络中所有N个端口上产生一定的电压波动。PDN阻抗图实际上是网络Z参数的波特图的一部分。
ABCD参数
许多信号完整性工程师专注于S参数，但是重要的基础网络参数是ABCD参数。这些参数构成了其他所有网络参数集之间转换的桥梁，因此它们非常重要。实际上，诸如Matlab之类的程序将使用ABCD参数来创建网络参数之间的转换。对于大多数PCB设计人员而言，他们无需使用参数集即可获得传递函数。最好的SPICE模拟器应用程序将在扫频期间为您完成此操作。