電阻電容電感的高頻等效電路、特性曲線(xiàn)-KIA MOS管

高頻電阻

低頻電子學(xué)中最普通的電路元件就是電阻，它的作用是通過(guò)將一些電能裝化成熱能來(lái)達到電壓降低的目的。

電阻的高頻等效電路如圖所示，其中兩個(gè)電感L模擬電阻兩端的引線(xiàn)的寄生電感，同時(shí)還必須根據實(shí)際引線(xiàn)的結構考慮電容效應；用電容C模擬電荷分離效應。

電阻等效電路表示法

根據電阻的等效電路圖，可以方便的計算出整個(gè)電阻的阻抗：

下圖描繪了電阻的阻抗絕對值與頻率的關(guān)系，正像看到的那樣，低頻時(shí)電阻的阻抗是R，然而當頻率升高并超過(guò)一定值時(shí)，寄生電容的影響成為主要的，它引起電阻阻抗的下降。

當頻率繼續升高時(shí)，由于引線(xiàn)電感的影響，總的阻抗上升，引線(xiàn)電感在很高的頻率下代表一個(gè)開(kāi)路線(xiàn)或無(wú) 限大阻抗。

一個(gè)典型的1K?電阻阻抗絕對值與頻率的關(guān)系

高頻電容

片狀電容在射頻電路中的應用十分廣泛，它可以用于濾波器調頻、匹配網(wǎng)絡(luò )、晶體管的偏置等很多電路中，因此很有必要了解它們的高頻特性。

電容的高頻等效電路如圖所示，其中L為引線(xiàn)的寄生電感；描述引線(xiàn)導體損耗用一個(gè)串聯(lián)的等效電阻R1；描述介質(zhì)損耗用一個(gè)并聯(lián)的電阻R2。

電容等效電路表示法

同樣可以得到一個(gè)典型的電容器的阻抗絕對值與頻率的關(guān)系。如下圖所示，由于存在介質(zhì)損耗和有限長(cháng)的引線(xiàn)，電容顯示出與電阻同樣的諧振特性。

一個(gè)典型的1pF電容阻抗絕對值與頻率的關(guān)系

高頻電感

電感的應用相對于電阻和電容來(lái)說(shuō)較少，它主要用于晶體管的偏置網(wǎng)絡(luò )或濾波器中。

電感通常由導線(xiàn)在圓導體柱上繞制而成，因此電感除了考慮本身的感性特征，還需要考慮導線(xiàn)的電阻以及相鄰線(xiàn)圈之間的分布電容。

電感的等效電路模型如下圖所示，寄生旁路電容C和串聯(lián)電阻R分別由分布電容和電阻帶來(lái)的綜合效應。

高頻電感的等效電路

與電阻和電容相同，電感的高頻特性同樣與理想電感的預期特性不同，如下圖所示：首先，當頻率接近諧振點(diǎn)時(shí)，高頻電感的阻抗迅速提高；第二，當頻率繼續提高時(shí)，寄生電容C的影響成為主要的，線(xiàn)圈阻抗逐漸降低。

電感阻抗絕對值與頻率的關(guān)系

總之，在高頻電路中，導線(xiàn)連同基本的電阻、電容和電感這些基本的無(wú)源器件的性能明顯與理想元件特征不同。

讀者可以發(fā)現低頻時(shí)恒定的電阻值，到高頻時(shí)顯示出具有諧振點(diǎn)的二階系統相應；在高頻時(shí)，電容中的電介質(zhì)產(chǎn)生了損耗，造成電容起呈現的阻抗特征只有低頻時(shí)才與頻率成反比；

在低頻時(shí)電感的阻抗響應隨頻率的增加而線(xiàn)形增加，達到諧振點(diǎn)前開(kāi)始偏離理想特征，最終變?yōu)殡娙菪浴?/span>

這些無(wú)源元件在高頻的特性都可以通過(guò)前面提到的品質(zhì)因數描述，對于電容和電感來(lái)說(shuō)，為了調諧的目的，通常希望的到盡可能高的品質(zhì)因數。

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