本期文章開一個(gè)新的標(biāo)題,你所不知道的電子知識(shí),在電子電路中有很多知識(shí)是被我們?nèi)粘?yīng)用而忽略的但是又真實(shí)存在的一些電子知識(shí)。
本期文章就來談?wù)劸€性電阻與非線性電阻器,在初中的時(shí)候或者在我們?nèi)粘k娐吩O(shè)計(jì)中總會(huì)認(rèn)為電阻為一個(gè)理想元件,什么是理想元件?即隨著電流的大小變化,電阻的阻值不變,而電壓發(fā)生變化。即符合我們的歐姆定律:電壓等于電流乘電阻。V=IR。
那么電阻的電壓與電流的關(guān)系曲線呢?如圖所示:
電阻的伏特特性曲線為一條過零點(diǎn)的曲線,其在坐標(biāo)系中為過一三象限,那么有人會(huì)問過二四象限可以嗎?當(dāng)然可以。但是二四象限為負(fù),所以電阻系數(shù)為負(fù)值。
這是以線性電路為例,但是我們在模擬電子學(xué)中會(huì)遇到一個(gè)問題就是,低頻放大器制作非常簡單,而高頻放大器的制作就非常困難。這是為什么?
這就要涉及我們在低頻電子學(xué)中,不會(huì)遇到的一種情況,等效電容、等效電感,或叫做分布參數(shù)。我們都知道電容為通高頻阻低頻,而電感為通低頻阻高頻。但是一般的線性電阻會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題就是分布參數(shù),及分布電容與分布電感。
那么會(huì)什么會(huì)出現(xiàn)分布電容與分布電感,其實(shí)很簡單,就是信號頻率,正常情況下我們在研究電路時(shí)會(huì)認(rèn)為電容為斷路,而電感為短路。這是因?yàn)殡姼信c電容的本身性質(zhì)所導(dǎo)致的。如果我們把電路換做高頻電路,那么電阻會(huì)變成什么?
這個(gè)就是高頻電阻的等效電路,很多人會(huì)說,一個(gè)電阻怎么會(huì)出現(xiàn)這么多其他的電子元件呢?
為什么會(huì)出現(xiàn)這些,這就要說說電阻。
以線繞電阻為例,其電阻絲纏繞在陶瓷載體上,但是每個(gè)匝間,都會(huì)有分布電容。而你的電阻引線就名副其實(shí)當(dāng)做了電感,在此說明,這些只是等效電路但是這些在實(shí)際電路中又是不可避免的。
下面為了更加直觀的了解電阻的特性,我們來看一個(gè)關(guān)于電阻的頻率曲線圖:
如圖所示:這個(gè)圖展示了,電阻在不同的頻率是所呈現(xiàn)的電抗值??梢园l(fā)現(xiàn)頻率越高,電阻的阻值就越小,但電容的性質(zhì)就越大。這就是關(guān)于高頻電阻的一些特性。那么高頻電阻的伏安特性曲線與低頻電阻還一樣嗎?
當(dāng)然不一樣,如圖所示:
這就是當(dāng)在高頻時(shí)電阻所呈現(xiàn)的非線性阻抗。
那么對于這些分布參數(shù)應(yīng)該如何避免,
第一:在PCB布線時(shí)要注意高頻布線的以及線與線之間的距離。
第二:選取對于高頻特性較好的一些電子元件,對于電阻而言,我們可以選取薄膜貼片電阻。為什么要是貼片電阻呢?
從圖中我們就可以知道答案,就是因?yàn)橘N片的引腳較短,所以等效電感比較少,第二薄膜電阻相對線性電阻的高頻特性較好,分布參數(shù)較少。但有沒有沒有分布參數(shù)的電子元件?答案可能令人失望,這個(gè)確實(shí)沒有。但相對來說一些電子元件的高頻參數(shù)比較好。
關(guān)于你所不知道的電子知識(shí)第一期就到這里,大家有什么想了解的可以在評論區(qū)留言,我會(huì)挑選優(yōu)質(zhì)問題進(jìn)行回答。
原文標(biāo)題:【原創(chuàng)分享】電子學(xué)中的百科書·你所不知道的電子知識(shí)(一)
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