信号完整性在高速电路中有着至关重要的作用,而很多信号完整性问题需要用阻抗的概念来解释和描述。

 

在高频信号下,很多器件失去了原有的特性,如我们经常听到的“高频时电阻不再是电阻,电容不再是电容”,这是咋回事呢?那就看今天的文章吧!

 

容抗的概念

电容有两个重要特性,一个是隔直通交,另一个是电容电压不能突变,先来看一下百度百科对容抗的解释。

 

 

简单说,虽然交流电能通过电容,但是不同频率的交流电和不同容值的电容,通过时的阻碍是不一样的,把这种阻碍称之为容抗

 

容抗与电容和频率的大小成反比,也就是说,在相同频率下,电容越大,容抗越小;在相同电容下,频率越高,容抗越小。

 

如何理解容抗与电容大小和频率成反比呢?

 

感抗的概念

如下是百度百度对感抗的解释,电感的特性是隔交通直,与电容是相反的;所以说容抗和感抗的性质和效果几乎正好相反,而电阻则处在这两个极端中间。

 

 

 理想电阻器

 

 电阻实际等效模型

 

 理想电容器

 

 

电容实际等效模型

 

理想电感器

 

 

电感实际等效模型

 

 

 

当系统阻尼 R 提供的衰减不足时,容抗和感抗相互抵消,能量在 LC 间来回传递,这就是谐振。

  • 频率低于自谐振频率 SRF 时,电感感抗随着频率增加而增加。
  • 频率等于自谐振频率 SRF 时,电感感抗达到最大。
  • 频率高于自谐振频率 SRF 时,电感感抗随着频率增加而减少。
 

电感自谐振频率 SRF 部分不做过多赘述,在后续的电感选型文章中会重点介绍。

 

总结

理想的电阻、电容和电感在实际中不存在,都会存在寄生参数,从而在不同的频率下,表现出的特性不同,只有在特定的频率范围内才能发挥出其本身的特性。