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File:Butterworth filter bode plot.svg

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原始檔案 (SVG 檔案,表面大小:1,250 × 875 像素,檔案大小:31 KB)

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摘要

描述
English: The Bode plot of a Butterworth filter with logarithmic axes and various labels. Cutoff frequency is normalized to 1 rad/s. Gain is normalized to 0 dB in the passband. Phase is in degrees because that's typical.

The code is kind of kludgy, but makes a good output. Generated in gnuplot with the script below (save as butterworth_bode_plot.plt and then open in gnuplot). Then it was postprocessed with Inkscape. See Wikipedia graph-making tips.

Many orders on one plot: Image:Butterworth orders.png
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向量圖形使用Gnuplot創作。
Multilingual: 英文; 西班牙文; 俄文
日期 2006年4月26日 (上傳日期)
來源 自己的作品
作者 Alejo2083
其他版本

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.svg:

.png:

gnuplot source
InfoField
click to expand
set terminal svg enhanced size 1250 875 fname "Times" fsize 25
set output "Butterworth_filter_bode_plot.svg"

# Butterworth amplitude response and decibel calculation.  n is the order, which is just 1 in this image.
G(w,n) = 1 / (sqrt(1 + w**(2*n)))
dB(x) = 20 * log10(abs(x))
# Phase is for first order
P(w) = -atan(w)*180/pi


# Gridlines
set grid

# Set x axis to logarithmic scale
set logscale x 10

# No need for a key
set nokey #0.1,-25

# Frequency response's line plotting style
set style line 1 lt 1 lw 2

# Asymptote lines and slope lines are the same "arrow" style
set style line 3 lt 3 lw 1
set style arrow 3 nohead ls 3

# -3 dB arrow style
set style line 4 lt 4 lw 1
set style arrow 4 head filled size screen 0.02,15,45 ls 4

# Separator between passband and stopband line style
set style line 2 lt 2 lw 1 
set style arrow 2 nohead ls 2



set multiplot

# Magnitude response
# =============================================
set size 1,0.5
set origin 0,0.5

# Set range of x and y axes
set xrange [0.001:1000]
set yrange [-60:10]

# Create x-axis tic marks once per decade (every multiple of 10)
set xtics 10
#set ytics 10

# No need for two sets of numbers
set format x ""

# Use 10 x-axis minor divisions per major division
set mxtics 10

# Axis labels
set ylabel "Gain (dB)"

# Draw asymptote lines
set arrow 1 from 1,0 to 1000,-60 as 3
set arrow 2 from .001,0 to 1,0 as 3

# -3 dB arrow
set arrow 4 from 2,3 to 1,0 as 4

# "Cutoff frequency" label uses same coordinates as the function
set label 3 "Cutoff frequency" at 2,4 l

# "-3 dB" label
set arrow 5 from 0.5,-6 to 1,-3 as 4   
set label 4 "-3.01 dB" at 0.5,-7 r

# Draw a separator between passband and stopband and label them
set arrow 3 from 1,-60 to 1,10 as 2

# Label coordinates are relative to the graph window, not to the function, centered at the 1/4 and 3/4 width points
set label 1 "Passband" at graph 0.25, graph 0.1 c
set label 2 "Stopband" at graph 0.75, graph 0.1 c

# Draw slope lines and label
set arrow 6 from 100,-20 to 12,-20 as 3
set arrow 7 from 100,-20 to 100,-39 as 3
set label 5 "Slope: -20 dB/decade" at 100,-15 c

plot dB(G(x,1)) ls 1  title "1st-order response"




#Phase response
# =============================================
set size 1,0.5
set origin 0,0

# Set range of x and y axes
set yrange [-105:15]

# Create y-axis tic marks every 15 degrees
set ytics 30

# Regular numbers
set format x "% g"

# Axis labels
set ylabel "Phase (degrees)"
set xlabel "Angular frequency (rad/s)"

# Draw asymptote lines
set arrow 1 from 0.1,0 to 10,-90 as 3
set arrow 2 from 0.001,0 to 0.1,0 as 3
set arrow 10 from 10,-90 to 1000,-90 as 3

# -3 dB arrow
unset arrow 4 #from 2,3 to 1,0 as 4

# "Cutoff frequency" label uses same coordinates as the function
unset label 3 #"Cutoff frequency" at 2,4 l

# "-3 dB" label
unset arrow 5 #from 0.5,-6 to 1,-3 as 4   
unset label 4 #"-3.01 dB" at 0.5,-7 r

# Draw a separator between passband and stopband and label them
set arrow 3 from 1,-105 to 1,15 as 2

# Label coordinates are relative to the graph window, not to the function, centered at the 1/4 and 3/4 width points
set label 1 "Passband" at graph 0.25, graph 0.5 c
set label 2 "Stopband" at graph 0.75, graph 0.5 c

# Draw slope lines and label
unset arrow 6 #from 100,-20 to 12,-20 as 3
unset arrow 7 #from 100,-20 to 100,-39 as 3
unset label 5 #"Slope: -20 dB/decade" at 100,-18 c

plot P(x) ls 1 title "Phase response"



unset multiplot
本圖像有可用的柵格版本當其品質較佳時,就應該替代此矢量圖像。
File:Butterworth filter bode plot.svgFile:Butterworth filter bode plot.png

通常,最好使用好的矢量版本(SVG)。


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w:zh:創用CC
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檔案來源 Chinese (Taiwan) (已轉換拼寫)

image/svg+xml

c95609425720ed894a5ccd286d73784d3e0d20db

斷定方法:​SHA-1 中文 (已轉換拼寫)

31,508 位元組

875 像素

1,250 像素

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目前2023年10月12日 (四) 02:39於 2023年10月12日 (四) 02:39 版本的縮圖1,250 × 875(31 KB)Mikhail Ryazanov+ru translation
2023年10月12日 (四) 02:19於 2023年10月12日 (四) 02:19 版本的縮圖1,250 × 875(30 KB)Mikhail Ryazanovtrying Glrx's advice
2023年10月12日 (四) 02:01於 2023年10月12日 (四) 02:01 版本的縮圖1,250 × 875(30 KB)Glrxtry fixing two -30 labels // Editing SVG source code using c:User:Rillke/SVGedit.js
2023年10月11日 (三) 23:46於 2023年10月11日 (三) 23:46 版本的縮圖1,250 × 875(30 KB)Mikhail Ryazanovwrong rendering
2023年10月11日 (三) 23:45於 2023年10月11日 (三) 23:45 版本的縮圖1,250 × 875(30 KB)Mikhail Ryazanovhyphens → minuses
2021年9月27日 (一) 16:15於 2021年9月27日 (一) 16:15 版本的縮圖1,250 × 875(30 KB)R2d21024File uploaded using svgtranslate tool (https://svgtranslate.toolforge.org/). Added translation for es.
2006年4月26日 (三) 19:10於 2006年4月26日 (三) 19:10 版本的縮圖1,250 × 875(32 KB)Alejo2083bigger fonts
2006年4月26日 (三) 18:55於 2006年4月26日 (三) 18:55 版本的縮圖1,250 × 875(32 KB)Alejo2083''This picture is the SVG version of Image:Butterworth_filter_bode_plot.png'' The Bode plot of a Butterworth filter with logarithmic axes and various labels. Cutoff frequency is normal

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