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电阻不再是电阻——高频时的简化模型模型

更新时间:2023-12-25 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

内阻不再是阻值——高频时确实这么许多设计师没有意识到实际器件中的寄生诱因会影响它们的值。当频度达到几千兆赫兹时,例如内阻、电感和电容等基本器件就会呈现出非理想的特点。这些变化在设计混频器或试bMi物理好资源网(原物理ok网)

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许多设计师没有意识到实际器件中的寄生诱因会影响它们的值。当频度达到几千兆赫兹时,例如内阻、电感和电容等基本器件就会呈现出非理想的特点。这些变化在设计混频器或企图优化供电网路、旁路网路或偏置电路时将显得十分关键。bMi物理好资源网(原物理ok网)

我们将在后续文章中讨论电容和电感。如今让我们讨论最常见的阻值。下边是阻值的理想阻抗曲线电容的电阻会变化吗,正如你期望的那样,是一条直线。bMi物理好资源网(原物理ok网)

图1:理想阻值的阻抗与频度之间的关系曲线表明在所有频度下阻抗都是相同的值。bMi物理好资源网(原物理ok网)

如今让我们考虑一个具有短引线的碳质内阻。通过降低引线的寄生电感和内阻端帽之间的并联电容就可以得到下边这些高频时的简化模型。bMi物理好资源网(原物理ok网)

图2:典型内阻在高频时的简化模型,其中包含了并联电容和串联电感。(引线宽度为1/4英寸的)碳质内阻的典型串联电感为14nH,并联电容为1-2pF。bMi物理好资源网(原物理ok网)

假如绘出这些简化模型的频度曲线,你应当会听到下边这个理想的阻抗图。bMi物理好资源网(原物理ok网)

图3:实际内阻的理想阻抗图上有几个不同的点,分别展示了内阻主导、电容降低阻抗和电感降低阻抗的特点。bMi物理好资源网(原物理ok网)

在较低频率时,图中的曲线是纯阻性的(水平直线)。但随着频度的降低电容的电阻会变化吗,并联电容将占主导地位,阻抗开始以20dB/10外频增长。内阻现今弄成了电容,这儿出现了转折点。bMi物理好资源网(原物理ok网)

图中还有一个容性检波等于感性检波的点。在这个短暂的顿时,阻抗再一次变为纯阻性(尽管电阻要小得多)。串联谐振就发生在这个转折点。bMi物理好资源网(原物理ok网)

在这个点以后,串联的引线电感占主导地位,可怜的内阻弄成了电感。它的阻抗曲线以20dB/10外频的斜率上升。bMi物理好资源网(原物理ok网)

为了帮助说明,我检测了一个引线宽度为1/4英寸的碳质内阻,并绘出了下边这张图。bMi物理好资源网(原物理ok网)

图4:带短引线的1kΩ碳质内阻的阻抗检测图。bMi物理好资源网(原物理ok网)

因为图中只给出了从1MHz到的频度变化,因而看不到因为串联电感而导致的阻抗降低那段曲线。但是在时,你可以听到1kΩ内阻的阻抗早已增长到约730Ω。在时,阻抗只有300Ω了。bMi物理好资源网(原物理ok网)

虽然在使用串联电感为1-2nH、并联电容为0.2-0.4pF的典型表贴器件时,高达数千兆赫兹的频度也会影响阻抗检测值。bMi物理好资源网(原物理ok网)

通过理解实际器件的寄生诱因对阻抗的影响,你将明白为什么要保持引线宽度和电路走线尽可能短、为何在高频设计中表贴器件性能愈发优异。bMi物理好资源网(原物理ok网)

你遇见过随着频度的降低串联电感或并行电容改变的情况吗?这些情况将怎样影响你的设计性能呢?bMi物理好资源网(原物理ok网)

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