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了解高頻下的電阻器行為-高頻電阻選型參考

EAK ? 來源:海飛樂技術(shù) ? 作者:海飛樂技術(shù) ? 2024-09-20 07:21 ? 次閱讀

關(guān)鍵要點

在直流和低頻時,電阻器的行為取決于物理參數(shù)電阻率。

電阻器在高頻下充當(dāng)電阻、電感和電容的組合。

寄生電感與電阻器的長度有關(guān)。寄生電容是由于連接端子的末端充當(dāng)極板。

工程師可以無休止地研究電子設(shè)備的行為,但有時仍然會對它們不可預(yù)測的行為感到驚訝。在電子產(chǎn)品中,行為變化(例如電阻器、電容器電感器和有源元件等集總元件中觀察到的變化)很常見。例如,電阻器在高頻下的行為方式與它在低頻下的行為方式不同。

為避免任何意外,在設(shè)計射頻和微波電路時,分析無源元件和有源元件的高頻行為非常重要。在本文中,我們將重點討論高頻下的電阻器行為。

EAK高頻電阻器

高頻下的電阻器行為

電子電路中最常見的集總元件是電阻器、電容器和電感器。電阻器的電阻特性限制了電流通過電路的自由流動。電阻可以用以下公式數(shù)學(xué)表示,其中 是材料的電阻率,l 是材料的長度,a 是材料的橫截面積。

在直流和低頻時,電阻器行為取決于物理參數(shù)和電阻率,這是與材料和頻率無關(guān)的特性。

在高頻下,電阻器是與頻率相關(guān)的元件,在不同頻率下表現(xiàn)出不同的行為。上面的公式已經(jīng)過時了,因為電阻器的寄生電容和電感在高頻下是有效的。事實上,由于電阻器的材料、形狀和尺寸不理想,每個電阻器都與電感和電容有關(guān)。

wKgaombsseGAcqa2AAMvglGKMPA813.pngEAK高頻電阻器

以下特性負(fù)責(zé)改變電阻器在高頻下的行為:

物理尺寸

電阻器材料的特性

連接電線

寄生效應(yīng)和電阻器

電阻器在高頻下充當(dāng)電阻、電感和電容的組合。寄生電感與電阻器的長度有關(guān)。寄生電容是由于連接端子的末端充當(dāng)極板。諧振頻率與寄生電容和電感有關(guān)。

寄生電感 (L) 和電容 (C) 使電阻器與頻率相關(guān)。如果 L 和 C 是電阻器的寄生電感和電容,則公式 2 給出諧振頻率,公式 3 給出電阻器在頻率 f 下的有效阻抗。

wKgZombsse6AYwCnAACCxfGHxlQ330.png

寄生電感和電容

電阻器由于制造它的材料的導(dǎo)電性而顯示出寄生電感。在直流和低頻交流時,感抗的影響會較小。在高頻下也會出現(xiàn)寄生電容效應(yīng)。寄生效應(yīng)會在高頻交流應(yīng)用中變得活躍。在諧振頻率下,寄生效應(yīng)為零。當(dāng)工作頻率小于諧振頻率時,寄生電容占主導(dǎo)地位。當(dāng)工作頻率越過諧振頻率時,寄生效應(yīng)的感應(yīng)性更強。

在高頻下,電阻器中的寄生電感和電容會導(dǎo)致各種電路模塊之間出現(xiàn)不必要的耦合和延遲的電路響應(yīng)。寄生電感可以是自感或互感,具體取決于電阻器附近的元件。自感能夠使信號失真,而互感會在電路中引入噪聲。根據(jù)電阻器中存在的寄生效應(yīng),時間常數(shù) L/R 和 RC 決定了響應(yīng)時間。

集膚效應(yīng)

高頻電阻會經(jīng)歷集膚效應(yīng)。在低頻下,電流在整個電阻器上的分布是均勻的。隨著頻率的增加,電流分布變得不均勻。在高頻下,電阻器中的電流集中在電阻器的表面。電流僅限于 RF 頻率下的表面。

wKgZombssfSAPGfCAAHbberzVTA435.pngEAK高頻電阻器


審核編輯 黃宇

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