在工程分析和设计中,通常把线性系统的频率特性画成曲线,再运用图解法进行研究,常用的频率特性曲线有以下:
(1)幅相频率特性曲线
简称为幅相曲线或极坐标图。以横轴为实轴,纵轴为虚轴,构成复数平面。对于任一给定的频率w,频率特性值为复数。
若将频率特性表示为实数和虚数和的形式,则实部为实轴坐标值,虚部为虚轴坐标值。
若将频率特性表示为复指数形式,则为复平面上的向量,而向量的长度为频率特性的幅值,向量与实轴正方向的夹角等于频率特性的相位。
由于幅频特性为w的偶函数,相频特性为w的奇函数,故w从零变化到正无穷和w从零变化到负无穷的幅相曲线关于实轴对称,因此一般只绘制w从零变化到正无穷的幅相曲线。在系统幅相曲线中,频率w为参变量,一般用小箭头表示w增大时幅相曲线的变化方向。
但是,极坐标图有着明显的不足:当系统增添了新的零点或极点时,只有重新计算系统的频率响应才能得到新的极坐标图。同时,极坐标图计算非常繁琐,而且无法明显地看出每个零点和极点作极坐标的影响。
(2)对数频率特性曲线
又称为伯德曲线,对数频率特性曲线由对数幅频曲线和对数相频曲线组成。是工程中广泛使用的一组曲线。
这种方法是用两条曲线分别表示幅频特性和相频特性。横坐标为w,按常用对数lgw分度。对数幅频特性的纵坐标为L(w)=20lgA(w),单位为分贝(dB)。而对数相频特性的纵坐标表示为φ(w),单位为度(°)。
对数分度和线性分度如下图,在线性分度中,当变量增大或减小1时,坐标间距离变化一个单位长度;而在对数分度中,当变量增大或减小10倍时,称为10倍频程(dec),坐标间距离变化一个单位长度。

