04第四讲阻抗测试原理
04第四讲阻抗测试原理
电源供电轨道的塌陷与电源分布系统阻抗有关
降低阻抗
最大的EMI根源是流经外部电缆的共模电流
可通过电缆周围的铁氧体扼流圈来增加共模电流路径阻抗, 从而减小共模电流大小,降低共模电流的辐射效应
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
阻抗是解决信号完整性问题的核心
阻抗不仅可以用来描述与信号完整性相 关的问题,而且还可以用来得到信号完 整性问题的解决方案和设计方法…1
为了把物理系统设计成为我们希望的最
佳性能,需要把设计的物理结构转化为
等效的电路模型,之后用电路仿真器进
行仿真和性能预测。因此需要对阻抗进
行建模,阻抗测量是阻抗建模的最基本
实际器件都有寄生效应,因而它们的行为必 然受到寄生效应的影响
或者说,所有器件的测试都是有限制的
确定的频率、温度、湿度、偏置…
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
你买来的根本就不是一个电容
频率测试中必须考虑的最关键因 素之一
实际的电容
二阶RLC模型
一阶电容模型
电阻、电容、电感、传输 线、…
Only real devices can be
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measured, and only ideal
elements can be calculated or
simulated
1
0.5
10MHz
14
射频电路测试原理 清华大学电子工程系
100MHz
1GHz
李国林 雷有华 2012年春季学期
capacitive
电阻测量原理
电阻测量原理电阻是电路中常见的一种基本元件,它的作用是限制电流的流动,是电路中的重要组成部分。
在电子电路中,我们经常需要测量电阻的数值,以便了解电路的工作状态和性能。
因此,掌握电阻测量的原理和方法对于电子工程师和电子爱好者来说是非常重要的。
本文将介绍电阻测量的原理和方法,希望能够帮助大家更好地理解电阻测量的过程。
一、电阻的基本概念。
电阻是电路中的一种 passiv 元件,它的作用是限制电流的流动。
电阻的单位是欧姆(Ω),常用符号为R。
电阻的大小与电阻元件的材料、长度、横截面积以及温度相关。
在电路中,电阻可以用来调节电流的大小,控制电路的工作状态。
因此,电阻在电子电路中起着非常重要的作用。
二、电阻测量的原理。
电阻测量的原理是利用欧姆定律来实现的。
欧姆定律指出,电流通过一个电阻的大小与电压成正比,与电阻的大小成反比。
即I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
因此,我们可以通过测量电流和电压的数值,来计算出电阻的数值。
在实际测量中,通常会使用万用表来测量电阻的数值。
三、电阻测量的方法。
1. 直流电阻测量。
在直流电路中,可以使用万用表的电阻测量档位来测量电阻的数值。
首先将万用表的测量旋钮拨到电阻档位,然后将测量笔分别接触电阻元件的两端,此时万用表将显示出电阻的数值。
需要注意的是,测量时要保证电路处于断电状态,以免影响测量结果。
2. 交流电阻测量。
在交流电路中,电阻的数值会受到频率和波形的影响,因此需要使用专门的交流电阻测量仪来进行测量。
交流电阻测量仪可以通过改变频率和波形,来模拟不同工作条件下的电阻数值,从而更准确地测量电阻的数值。
四、总结。
电阻测量是电子工程中常见的实验和工作内容,掌握电阻测量的原理和方法对于电子工程师来说是非常重要的。
本文介绍了电阻的基本概念、电阻测量的原理和方法,希望能够帮助大家更好地理解电阻测量的过程。
在实际工作中,我们需要根据电路的工作条件和要求,选择合适的测量方法和仪器,以确保测量结果的准确性和可靠性。
阻抗测量原理
阻抗测量原理
阻抗测量是一种用于测试电路或设备阻抗(即电阻、电感和电容)的方法。
阻抗测量的原理是基于交流电信号在电路中的传输和响应。
以下是阻抗测量的基本原理:
1. 交流电信号:阻抗测量通常使用交流电信号,以便能够测量电路或设备对不同频率的信号的响应。
交流电信号是由正弦波组成的,并且其频率可以根据需要进行调整。
2. 激励电压:在阻抗测量中,需要在被测电路或设备上施加一个已知的交流电压。
这个电压可以通过信号发生器或其他电源产生。
3. 测试电流:被测电路或设备对施加的交流电压会产生响应,导致电流流动。
在测量中,需要测量通过电路或设备的电流大小。
4. 相位差测量:除了测量电流大小外,还需要测量电流和施加电压之间的相位差。
相位差可以提供关于阻抗性质的额外信息。
5. 计算阻抗:通过测量电流和电压以及计算它们之间的相位差,可以计算出电路或设备的阻抗值。
不同阻抗元素(电阻、电感和电容)对交流电信号的响应不同,因此通过测量可以确定它们的存在和值。
阻抗测量的原理是基于交流电信号的传输特性和电路响应的分析。
通过测量电流、电压和相位差等参数,可以计算出电路或
设备的阻抗值,从而了解其性质和特征。
这种测量方法在电子工程、电力系统和通信领域等具有广泛的应用。
阻抗测试原理
阻抗测试原理
阻抗测试是一种用于测量电路阻抗的方法,主要针对交流电路。
它基于电压和电流之间的关系,通过测量电路中的电压和电流来计算阻抗。
阻抗测试主要包括以下原理:
1. 电压和电流的相位关系:在交流电路中,电压和电流存在相位差。
阻抗测试利用电压和电流相位的变化来测量电路的阻抗。
2. Ohm's Law(欧姆定律):根据欧姆定律,电流和电压之间
存在线性关系。
利用欧姆定律可以推导出阻抗的计算公式。
3. 电压和电流的幅值关系:阻抗可以通过测量电压和电流的幅值来计算。
根据幅值的比值,可以得出阻抗的大小。
4. 复数表示:阻抗可以用复数表示,其中实部表示电阻,虚部表示电抗。
通过测量电压和电流的相位差以及幅值,可以将阻抗表示为复数。
阻抗测试通常使用特定的仪器和设备,如阻抗测量仪或网络分析仪。
这些设备可以通过在电路中施加信号,并测量电压和电流来计算阻抗。
阻抗测试在电力系统、通信系统和电子设备中都有广泛的应用,用于优化系统性能和故障诊断。
阻抗测试方法
阻抗测试方法阻抗测试是一种用于测量电路或电子设备中电阻、电抗、电导和电容等参数的测试方法。
在电子工程领域中,阻抗测试是非常重要的一项工作,它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性,为电路设计和故障排除提供重要参考。
本文将介绍几种常见的阻抗测试方法,希望能为大家提供一些帮助。
首先,最常见的阻抗测试方法之一是交流阻抗测试。
交流阻抗测试是通过在待测电路中加入交流信号,然后测量电压和电流的幅值和相位差来计算电路的阻抗。
这种方法通常使用示波器和信号发生器来实现,可以测量电路在不同频率下的阻抗特性,对于频率响应较强的电路特别有用。
其次,另一种常见的阻抗测试方法是直流阻抗测试。
直流阻抗测试是通过在待测电路中加入直流信号,然后测量电压和电流的大小来计算电路的阻抗。
这种方法通常使用电压表和电流表来实现,可以快速测量电路的静态特性,对于直流电源和稳压器等电路的设计和测试非常有用。
此外,还有一种常见的阻抗测试方法是网络分析仪测试。
网络分析仪是一种专门用于测量电路参数的仪器,它可以测量电路在不同频率下的阻抗、传输特性和散射参数等。
这种方法通常使用网络分析仪和相应的测试夹具来实现,可以实现对复杂电路的全面测试和分析。
最后,还有一种常见的阻抗测试方法是阻抗分析仪测试。
阻抗分析仪是一种专门用于测量电路阻抗的仪器,它可以通过扫描频率来测量电路在不同频率下的阻抗特性。
这种方法通常使用阻抗分析仪和相应的测试夹具来实现,可以实现对电路的高精度阻抗测试和分析。
总之,阻抗测试是电子工程领域中非常重要的一项工作,它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性,为电路设计和故障排除提供重要参考。
本文介绍了几种常见的阻抗测试方法,包括交流阻抗测试、直流阻抗测试、网络分析仪测试和阻抗分析仪测试,希望能为大家在实际工作中提供一些帮助。
希望本文的内容能对大家有所启发,谢谢阅读!。
第四讲-阻抗-人格心理学知识讲解
• 所有理论均表明,阻抗对于心理咨询与治疗过程具有深刻 影响,只有积极地加以认识和控制才能达到预期的效果。
二、阻抗的表现形式和种类
二、阻抗的表现形式和种类
• (一)言语程度上的阻抗 • (二)言语内容上的阻抗 • (三)言语交流方式上的阻抗 • (四)咨询关系上的阻抗
(一)言语程度上的阻抗
• 从言语程度上看,阻抗主要表现为三种:
• 转移了会谈的方向,是来访者某种自我保护的 需要
(三)言语交流方式上的阻抗
• 通过求助者言语交流中不同心理活动加以体现
• 心理外归因、健忘、顺从、控制话题、最终暴 露
1. 心理外归因
• 求助者将其某种心理冲突与矛盾的原因完全归结于外界 作用的结果,而回避从其自身的角度加以认识
• 严重阻碍了个体的自我反省,使人将一切错误客观化, 并将所有的责任推到别人身上,而不愿意识到可能自己 也有问题或错误
2. 多话
• 往往是无意识的
• 回避不愿意接触的现实问题,以免除由此产生 的焦虑和其他痛苦体验
• 求助者按自己的方式急切地表达和急于解决问 题的表现
(二)言语内容上的阻抗
• 内容上的阻抗是指求助者有意无意的不愿接触或者拒绝 谈论某些方面的话题,有的甚至想方设法把会谈主题控 制在自己希望的内容上,因为求助者感到谈论某些内容 是危险的,会引起焦虑不安、害羞或痛苦。
1、阻抗的产生是由于来访者不愿否定自我与不敢面 对困 难
• 自我一旦形成,往往不容易改变。自我的否定必然会引起心理 冲突与痛苦。成长中的变化必然会伴随已有行为习惯的消除和 新行为习惯的建立而带来的痛楚。
阻抗测试方法
阻抗测试方法阻抗测试是电气工程中常用的一种测试方法,用于测量电路或设备的阻抗大小。
阻抗测试方法的选择和实施对于确保电路和设备的正常运行至关重要。
本文将介绍几种常见的阻抗测试方法及其应用。
首先,最常见的阻抗测试方法之一是使用示波器和信号发生器进行阻抗测试。
该方法通过将信号发生器产生的信号输入待测电路或设备,然后使用示波器测量输入和输出信号的波形,从而计算出电路或设备的阻抗大小。
这种方法简单易行,适用于大多数电路和设备的阻抗测试。
其次,另一种常用的阻抗测试方法是使用网络分析仪进行阻抗测试。
网络分析仪能够以更高的精度和频率范围测量电路或设备的阻抗,通常用于对高频电路和微波设备的阻抗测试。
通过网络分析仪,可以更准确地了解电路或设备的阻抗特性,为电路设计和设备调试提供重要参考。
此外,对于一些特殊的电路和设备,还可以采用阻抗匹配器进行阻抗测试。
阻抗匹配器是一种专门用于匹配电路和设备阻抗的测试仪器,能够精确地测量和调节电路或设备的阻抗,确保其与外部系统的匹配性。
这种方法适用于对阻抗匹配要求较高的电路和设备,能够有效提高系统的性能和稳定性。
最后,需要指出的是,在进行阻抗测试时,应该根据具体的测试要求和条件选择合适的测试方法,并严格按照测试方法的要求进行实施。
同时,还需要注意测试仪器的校准和环境因素对测试结果的影响,确保测试结果的准确性和可靠性。
综上所述,阻抗测试方法的选择和实施对于电路和设备的正常运行至关重要。
通过选择合适的测试方法,并严格按照测试要求进行实施,可以有效地了解电路和设备的阻抗特性,为电路设计和设备调试提供重要参考,确保系统的性能和稳定性。
希望本文介绍的几种常见的阻抗测试方法能够对读者有所帮助。
阻抗测试原理
阻抗测试原理阻抗测试是一种用来测量电路或电子设备中阻抗的方法,它可以帮助我们了解电路中的电阻、电感和电容等参数。
阻抗测试原理是基于交流电路理论和电阻、电感、电容的特性,通过对电路中的电压和电流进行测量,来计算出电路的阻抗值。
首先,我们需要了解什么是阻抗。
阻抗是指电路对交流电的阻碍程度,它包括电阻、电感和电容。
在交流电路中,电阻会消耗电能,电感会导致电流滞后,电容会导致电流超前。
这些特性都会影响电路对交流电的响应,因此需要通过阻抗测试来准确地了解电路的特性。
阻抗测试的原理是利用交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律,通过对电路中的电压和电流进行测量,来计算出电路的阻抗值。
在测试过程中,我们需要使用专门的测试仪器,如阻抗测试仪或网络分析仪,来对电路进行测试。
在进行阻抗测试时,我们需要注意以下几点。
首先,要选择合适的测试仪器和测试方法,根据电路的特性和要求来确定测试的频率范围和测试参数。
其次,要保证测试仪器的准确性和稳定性,避免外界干扰对测试结果的影响。
最后,要对测试结果进行准确的分析和解释,找出电路中存在的问题并进行修正。
阻抗测试在电子设备的研发和生产过程中起着非常重要的作用。
通过对电路的阻抗进行测试,可以帮助工程师们了解电路的性能和稳定性,发现潜在的问题并进行改进。
同时,阻抗测试也可以用于故障诊断和维护,帮助工程师们快速准确地定位电路中的故障点,提高维修效率。
总之,阻抗测试是一种重要的电路测试方法,它可以帮助我们了解电路的特性和性能,发现潜在问题并进行改进。
通过对电路中的阻抗进行测试,可以提高电子设备的质量和稳定性,为电子行业的发展提供有力支持。
电化学交流阻抗测量原理
等效电路频谱图的频率坐标可任意设置。
EIS、IMVS、IMPS对比
EIS、IMPS、IMVS原理
WE
Cdl
Ru
Ref
电化学工作站原理图
四电极连接示意图
二电极连接示意图
三电极连接示意图
四电极连接示意图
电化学交流阻抗谱图解析
根据测量得到的EIS谱图,确定等效电路。 根据已建立的等效电路,设置各个元件的参数值。 应用等效电路拟合软件,自动调整各个元件的参数值, 使得等效电路的EIS谱图与测量的EIS谱图逐渐逼 近,直到满足拟合软件所控制的误差条件 为止。 可用拟合软件查看在频率坐标范围内的拟合误差分 布图、各个元件的影响频谱图、预测阻抗等效 电路在更低频率或更高频率范围内的变化趋势。
电化学交流阻抗测量原理
阻抗基本定义:
对于一个稳定的线性系统M,如果以一个角频率为ω的正弦波电信 号 X(电压或电流)输入该系统,相应的从该系统输出一个角频 率为ω 的正弦波电信号Y(电流或电压), 此时 线性系统的频响 函数 G=Y/X就是阻抗或导纳。
X
M
Y
G=Y/X
欧姆定律:E(电压)= I(电流)× Z(阻抗)
ZHIT转换:
将相位对频率变化的曲线经过ZHIT转换后 得到阻抗模值随频率的变化曲线。 K-K转换(Kramers-Kronig): 交流阻抗谱图实部和虚部的关系。
电极/溶液界面的等效电路
未补偿的溶液电阻(Ru) Ru = L/(σA); σ--为电导率,A--电极面积 L--为工作电极与参比电极之间的距离 双电层电容(Cdl): 电极和溶液界面 之间的电容
阻抗检测
“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数,用“分贝”表示,记作“dB”。分别记作:10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。
电流电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安(A),也常用毫安(mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。
电流可以用电流表测量。测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。
一、图1所示电路是具有高输入阻抗的交流放大电路,由于它的同相输入端接有隔直电容C1的放电电阻(R1+R2),因此电路的输入电阻在没有接入电容C2时将减为(R1+R2)。为了使同相交流放大电路仍具有高的输入阻抗,采用反馈的方法,通过电容C2将运算放大器两输入端之间的交流电压作用于电阻R1的两端。由于处于理想工作状态的运算放大器两输入端是虚短的(即近似等电位),因此R1的两端等电位,没有信号电流流过R1,故对交流而言,R1可看作无穷大。为了减小失调电压,反馈电阻Rf应与(R1+R2)相等。这种利用反馈使R1的下端电位提到与输入端等电位,来减小向输入回路索取电流,从而提高输入阻抗的电路称为自举电路。
采样阶段结束时,积分器输出电压为
比较阶段结束时,积分器输出电压为
设时冲脉冲周期为TC,故T1=N1TC,T2=N2TC,可得
上式表明计数器记录的脉冲数N2便表示了被测电压ui在T1时间内的平均值,从而实现了A/D转换。
绝缘阻抗测试原理
绝缘阻抗测试原理绝缘阻抗测试是一种用于检测电气设备绝缘性能的重要方法。
通过对设备绝缘阻抗的测试,可以有效地评估设备的绝缘状况,及时发现潜在的安全隐患,保障电气设备的安全运行。
本文将介绍绝缘阻抗测试的原理及其相关知识。
绝缘阻抗测试的原理主要是利用交流电源施加电压,测量电气设备的绝缘阻抗大小,进而评估设备的绝缘状况。
在进行绝缘阻抗测试时,需要注意以下几点原理:1. 电压施加,在进行绝缘阻抗测试时,需要施加一定的交流电压到被测设备上。
通常采用的是50Hz的电源频率,以保证测试结果的准确性。
2. 测量电流,在施加电压后,需要测量被测设备上的电流大小。
通过测量电流,可以计算出设备的绝缘阻抗值。
3. 绝缘阻抗计算,绝缘阻抗的计算公式为Z=U/I,其中Z为绝缘阻抗,U为施加的电压,I为测量的电流。
通过这个公式可以得出设备的绝缘阻抗值。
4. 判断绝缘状况,根据测得的绝缘阻抗值,可以判断设备的绝缘状况。
一般来说,绝缘阻抗值越大,表示设备的绝缘性能越好,反之则表示可能存在绝缘故障。
绝缘阻抗测试的原理虽然简单,但在实际操作中需要注意一些关键技术和注意事项:1. 测试仪器的选择,在进行绝缘阻抗测试时,需要选择合适的测试仪器。
一般来说,需要选择具有较高精度和稳定性的测试仪器,以保证测试结果的准确性。
2. 测试环境的选择,在进行绝缘阻抗测试时,需要选择相对干燥、无电磁干扰的环境。
因为潮湿的环境和电磁干扰会影响测试结果的准确性。
3. 测试操作的规范,在进行绝缘阻抗测试时,需要按照操作规程进行。
操作人员需要经过专业培训,熟悉测试仪器的使用方法,严格按照操作规程进行测试。
4. 测试数据的记录,在进行绝缘阻抗测试时,需要及时记录测试数据。
测试数据的记录对于后续的数据分析和设备管理具有重要意义。
总之,绝缘阻抗测试是一项重要的电气设备检测方法,其原理简单易懂,但在实际操作中需要注意一些关键技术和注意事项。
通过绝缘阻抗测试,可以有效地评估设备的绝缘状况,及时发现潜在的安全隐患,保障电气设备的安全运行。
04第四讲阻抗测试原理
相邻的电源和地间介质尽量薄,紧密靠近;低电感 去耦电容;多电源管脚、多地管脚、短管脚
8
射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
轨道电源噪声
3M公司的C-Ply H=8um =20
超低回路电感 大分布电容
降低了电源地分 布阻抗
5ns/div
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
阻抗是解决信号完整性问题的核心
阻抗不仅可以用来描述与信号完整性相 关的问题,而且还可以用来得到信号完 整性问题的解决方案和设计方法…1
为了把物理系统设计成为我们希望的最
佳性能,需要把设计的物理结构转化为
等效的电路模型,之后用电路仿真器进
行仿真和性能预测。因此需要对阻抗进
消除单线网络信号完整性问题:使得信号在传 输过程中始终看到一个恒定不变的阻抗
单线网络
当信号从驱动源输出时,构成信 号的电流和电压将互连线视为一 个阻抗网络,当信号沿网络传播 时,它不断地感受着互连线瞬态 的阻抗变化
如果阻抗不变,则信号将无失真地 传播
如果阻抗发生变化,信号就会在变 化处产生反射,通过的部分信号将 会产生失真
返回路径为均匀平面是实现 最低串扰的结构,如果返回 路径均匀平面发生变化了, 感性耦合将比容性耦合增加 得多
感性耦合主导的串扰又称开 关噪声,I噪声
耦合电感主导的开关噪声是 连接插件头及封装设计中最 为重要的噪声来源
谨慎设计信号路径的物理结 构,尽量降低网络间互感量
双线系统的近端串 扰和远端串扰测试
广义地讲,信号完整性指的是高速数字产品中由互连 线引起的所有问题
研究互连线与数字信号电压电流波形间的关系,互连线电气 特性参数是如何影响其性能的
阻抗PPT
四.呼吸阻抗提取呼吸信号 呼吸阻抗提取呼吸信号
• 以恒流源的形式通过与人体连接的心电电 极、心电电缆等加载到人体的胸部,因人 体呼吸所引起的胸部阻抗变化来调制这个 高频载波信号,并再次通过上述的心电电 极、心电电缆传送给呼吸信号处理,即通 过高频信号放大、呼吸信号检波、滤波、 呼吸信号放大等处理电路来进一步从这个 高频载波信号恢复得到呼吸信号源自七.V/I转换电路(VCCS)
• 1.电流泵转换电路 • 2.电流镜技术(电流反馈型放大器) • 3.V/I转换芯片
八.二极管检波
• 利用其单向导电性将高频或中频无线电信 号中的低频信号或音频信号取出来 • 接一个电容,然后接地,配合对二极管输 出中的高频信号对地短路,使得输出信号 基本上类似于信号包络线。电容和电阻构 成的这种电路功能叫做滤波
九.后续
• 1.将单频测量做完善之后,进行多频测量 • 2.将信号与之前用压力,张力法,ECG提 取到的呼吸信号进行对比
谢谢!
五.恒流源的产生
• 1.直接频率合成 结构复杂,含有大量的倍频,分频, 混频,滤波 • 2.锁相环频率合成器 锁定时间较长,频率转换时间较长 • 3.DDS(数字频率合成器) 数字电路,D/A变换器,相对带宽很宽, 转换时间极知,分辨率很高,可实现程控
六.低通滤波器
• 1.七阶椭圆滤波器 巴特沃思型通带内比较平坦,;切比雪夫型通带内有等 波纹起伏;逆切比雪夫型由于截止特性比椭圆型差,所以很 少使用;椭圆型通带和阻带内都有起伏,阻带特性比其他滤 波器都好,过渡带陡峭,同时对器件要求很高; 贝塞尔型通带 内延迟特性最为平 坦,相位特性好,只是截止特性相当差;高斯型截止特性也不 好 。相比之下,椭圆型低通滤波器的特性比较好。 • 2.滤波器芯片 功耗大,参数不可调 意义:去除高频谐波.
电阻测量原理
电阻测量原理电阻是电学基本元件之一,广泛应用于电路中。
电子学、通信、自动控制等领域都离不开电阻的应用。
电阻测量是电路测试中的基本内容,正确的测量方法能够确保电路测试的准确性和可靠性。
本文将介绍电阻测量的原理及常用的测量方法。
电阻是指导电流的能力,通常用欧姆(Ω)来表示。
在电路中,电阻的作用是限制电流的大小,调整电路的工作状态。
电阻的大小与材料的导电性、长度和截面积有关。
根据欧姆定律,电阻的大小与电压和电流的比值成正比,即R=U/I,其中R为电阻值,U为电压,I为电流。
因此,要测量电阻值,只需测量电压和电流的数值,然后进行计算即可。
常见的电阻测量方法有两种,一种是使用万用表进行直接测量,另一种是利用电桥原理进行间接测量。
万用表是一种多功能的电子测量仪器,可以测量电压、电流、电阻等多种物理量。
在进行电阻测量时,只需将测量引线与待测电阻两端相连,万用表即可显示电阻的数值。
这种方法简单方便,适用于一般的电阻测量工作。
电桥原理是利用电桥平衡条件来测量电阻值的一种方法。
电桥由四个电阻组成,当电桥平衡时,即桥臂两端电压相等,可根据电桥平衡条件推导出待测电阻的数值。
电桥测量方法精度高,适用于精密电阻的测量,但操作相对复杂,需要一定的专业知识。
除了直接测量和电桥测量外,还有一种常见的电阻测量方法是利用示波器测量电阻。
示波器是一种能够显示电压波形的仪器,通过将示波器与待测电阻串联,可以测量电阻的大小。
这种方法适用于对电阻的动态特性进行测量和分析。
在进行电阻测量时,需要注意一些问题。
首先,要选择合适的测量范围,确保测量结果的准确性。
其次,要注意测量引线的接触良好,避免接触不良导致测量误差。
最后,要注意测量环境的影响,避免外界因素对测量结果的影响。
总之,电阻测量是电路测试中的基本内容,正确的测量方法能够确保电路测试的准确性和可靠性。
通过本文的介绍,希望读者能够了解电阻测量的基本原理和常用方法,提高对电路测试的理解和实践能力。
阻抗及阻抗分析的原理探究.
电阻 R
电容 C
电感 L
5
简单电路的交流阻抗
• 由纯电阻R组成电路的交流阻抗 • 由纯电容C组成电路的交流阻抗 • 由电阻R与电容C串联组成电路的交流阻抗
• 由电阻R与电容C并联组成电路的交流阻抗
1. 电阻 欧姆定律:
E i sin(t ) R
纯电阻,=0, 写成复数:
e iR
ZC R
' ZR R '' ZR 0
实部:
虚部:
-Z'' Nyquist 图上为横轴(实部)上一个点 Z'
Z Z ' jZ ''
7
2. 电容
iC
de dt
i CE sin(t
2
)
i
E sin(t ) XC 2
XC
1 C
电容的容抗(),电容的相位角=/2
写成复数: 实部: 虚部:
• 前、后置转化反应与电化学反应、液相传质串联
• 反应物或产物吸附与电化学反应串、并联
• 双电层充电与电化学反应等串联组成的电路并联 后又与溶液电阻串联
EIS测量的前提条件
1. 因果性条件(causality):输出的响应信号只是由输入的扰动信号引 起的的。
2. 线性条件(linearity): 输出的响应信号与输入的扰动信号之间存在
1 Y0 n
p p j cos( ) j sin( ) 2 2
p
ZQ
cos
n 1 n j sin 2 Y0 n 2
幅角为φ=nπ/2
通常n在0.5和1之间。对于理想电极(表面平滑、均 匀),Q等于双层电容,n=1。n=1时, Z 1 1
硬件工程师基本功(5)——阻抗测试基础
硬件工程师基本功(5)——阻抗测试基础一、阻抗测试基本概念阻抗定义:•阻抗是元器件或电路对周期的交流信号的总的反作用。
•AC 交流测试信号 (幅度和频率)。
•包括实部和虚部。
图1 阻抗的定义阻抗是评测电路、元件以及制作元件材料的重要参数。
那么什么是阻抗呢?让我们先来看一下阻抗的定义。
首先阻抗是一个矢量。
通常,阻抗是指器件或电路对流经它的给定频率的交流电流的抵抗能力。
它用矢量平面上的复数表示。
一个阻抗矢量包括实部(电阻R)和虚部(电抗X)。
如图11-1所示,阻抗在直角坐标系中用Z=R+jX表示。
那么在极坐标系中,阻抗可以用幅度和相角表示。
直角坐标系中的实部和虚部可以通过数学换算成极坐标系中的幅度和相位。
其次,要记住阻抗的单位是欧姆。
另外,要思考一下我们所熟知的电阻(R)、电感(L)和电容(C)分别对应由于复阻抗平面中的位置。
图2 阻抗的公式什么是导纳呢?导纳是阻抗的倒数,它也可以可以表述为实部(G电导)和虚部(电纳),其单位是西门子。
图3 导纳的公式为什么要有阻抗和导纳两种表述方式呢?主要是为了非常简单的表述两种常用串连和并联连接方式。
对于电阻和电抗串联连接时,采用阻抗的表述非常简单易用。
但是对于电阻和电抗并联连接时,阻抗的表述非常复杂,这时候,采用导纳就非常简单易用了。
图4 阻抗和导纳的关系阻抗同电感L和电容C的关系:电抗有两种形式——感抗(XL)和容抗(XC)。
电感对应的是感抗,电容对应的是容抗。
对于理想的电感和电容,它们分别和感抗、容抗之间满足正比和反比的关系。
按照定义,XL=2pfL=wLXC= 1/2pfC=1/wCf是交流信号的频率, L 是电感,C是电容。
电感的单位时亨,电容的单位是法。
w为角速度, w= 2pf。
图5 阻抗同电容/电感的关系如果将电感的阻抗Vs频率图也画在同一个阻抗图中,不难发现,电感的阻抗随频率增加而增加,电容的阻抗随频率的增加而减小。
即便是理想的电感或电容,它们的阻抗也随入射交流信号的频率不同而改变。
电池测阻抗原理
电池测阻抗原理电池测阻抗原理电池测阻抗是指通过交流信号测量电池内部阻抗的一种方法。
电池阻抗是电池内部电化学反应及电极材料特性所产生的阻碍电流流动的物理量。
电池测阻抗可用于判断电池的健康状况、容量状态和寿命预测。
电池测阻抗作为一种非侵入性的测量方法,具有灵敏度高、速度快、准确度高、可重复性强等优点,已广泛应用于电动汽车、新能源电站、医疗设备和便携式电子设备等领域。
电池测阻抗原理是基于交流电流在电池中的传播特性来实现的。
电池通过交流信号可以将电流和电压信号分开处理,然后通过测量在电流方向上的电压,并将其除以电流,在外部形成一个交流电阻,即电池的阻抗。
电池内阻的计算主要是基于响应函数的转换,从而得到阻抗等参数。
响应函数代表电池对外部电信号的响应,而这种响应的特征由电池内残余电化学反应所决定。
测阻抗的方法可以选择多种,其中利用交流小信号注入法进行的交流阻抗测量最为常见。
电池测阻抗的应用1. 诊断电池健康状态测量电池的内阻可以识别电池的健康状态和容量衰减情况。
例如,如果电池电容下降到原始值的50%以下,就会出现明显的阻抗上升。
如果电池内阻增加,则说明电池已经接近寿命或存在其他方面的问题。
通过测量电池的内阻可以及时识别这些问题,确保电池的正常运行。
2. 改进电池组管理电池测阻抗可以帮助改进电池组的管理,优化电池寿命,提高可靠性和安全性。
通过周期性的阻抗测量,可以监测电池组的健康状况,预测电池组的容量状态和残余寿命。
3. 优化电池充电和放电策略通过测量电池内阻可以优化电池充放电策略,提高电池的效率和性能。
在充电状态下,由于电池内阻的变化,充电电流和电压的变化也不同。
因此,通过测量电池内阻可以确定电池充电的状态,从而调整充电策略,提高充电效率。
同样,在放电过程中,电池内阻的变化也会影响放电过程。
通过测量电池内阻可以确定电池的实际容量,从而实现对电池的优化管理。
总结电池测阻抗是确定电池健康状态、容量状态和寿命预测的关键技术。
阻抗测量
(8.1-19)
第8章
阻抗测量
图8.1—2
第8章
阻抗测量
故其等效电容为
Cx
C 1 2 L0C
(8.1-20)
由上式可见,若L0越大,频率越高,则Ce与C相差就越大。
第8章
阻抗测量
从上述讨论中可以看出,只是在某些特定条件下, 电阻器、电感器和电容器才能看成理想元件。一般情 况下,它们都随所加的电流、电压、频率、温度等因 素而变化。因此,在测量阻抗时,必须使得测量条件 尽可能与实际工作条件接近,否则,测得的结果将会 有很大的误差,甚至是错误的结果。
图8.2—6 变量器电桥
式中
(8.1-9)
L0 RC0 R
(8.1-10)
第8章
阻抗测量
称为电阻器的时常数。显然,当 0 时,电阻器 为纯电阻, 0 时,电阻器呈电感性, 0 时电 阻器呈电容性。这也就是说,当工作频率很低时,电 阻器的电阻分量起主要作用,其电抗分量小到可以忽 略不计,此时Ze=R。随着工作频率的提高,就必须考 虑电抗分量了。
(8.2-8)
第8章
阻抗测量
上式为复数方程,方程两边必须同时满足实部相
等和虚部相等,即
Rx R3 R2 R4 R3 R2 C x C 4
由上式解得
(实部相等) (虚部相等)
(8.2-9)
R2 Rx R4 R3 R3 Cx C4 R2
(8.1-2)
第8章
阻抗测量
图 8.1—1
第8章
阻抗测量
式中R和X分别为阻抗的电阻分量和电抗分量, Z
和 x 。分别称为阻抗模和阻抗角。阻抗两种坐标形式 的转换关系为
电池阻抗测试原理
电池阻抗测试原理
电池阻抗测试是一种评估电池性能的方法,通过测量电池内部的阻抗来确定电池的状态和健康程度。
电池阻抗是指电池内部的电阻和电抗之和,其大小取决于电池的化学组成、结构和使用情况。
电池阻抗测试可以帮助检测电池的容量、内阻、剩余寿命等参数,从而指导电池的使用和维护。
常见的电池阻抗测试方法包括交流阻抗法、直流阻抗法、微分阻抗法等。
这些方法利用不同的测试信号和算法来分析电池的阻抗特性,具有不同的优缺点和适用范围。
电池阻抗测试技术在电动车、储能系统、航空航天等领域得到广泛应用,成为电池性能评估和故障诊断的重要手段。
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测试信号电平
贴片器件SMD越 来越流行,以贴片
C
电容为例
陶瓷介质特性和测 试信号强度相关, 介电常数越高,相 关度越大
High
Mid Low
Vac
28
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L/%
直流偏置
2
0-
理想器件的时域阻抗定义
理想电阻 理想电容
Z V R I
Z
V I
V dQ dt
V
dCV
dt
V C dV
dt
理想电感
Z V L d I dt
I
I
理想电容的阻抗和其两端电压波形的变化有关
电压阶跃,瞬态阻抗为零,短路;直流电压,瞬态阻抗为无穷大, 开路
理想电感的阻抗和流过电感器的电流变化有关
消除单线网络信号完整性问题:使得信号在传 输过程中始终看到一个恒定不变的阻抗
单线网络
当信号从驱动源输出时,构成信 号的电流和电压将互连线视为一 个阻抗网络,当信号沿网络传播 时,它不断地感受着互连线瞬态 的阻抗变化
如果阻抗不变,则信号将无失真地 传播
如果阻抗发生变化,信号就会在变 化处产生反射,通过的部分信号将 会产生失真
LCR meter
L : 5.231 uH
5.231 uH
LCR meter
? L : 5.310 uH
5.310 uH
LCR meter
22
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误差来源
器件相关因素
测试信号频率、测试信号电平、直流偏置、 环境参数(温度、湿度、…)、老化、…
返回路径为均匀平面是实现 最低串扰的结构,如果返回 路径均匀平面发生变化了, 感性耦合将比容性耦合增加 得多
感性耦合主导的串扰又称开 关噪声,I噪声
耦合电感主导的开关噪声是 连接插件头及封装设计中最 为重要的噪声来源
谨慎设计信号路径的物理结 构,尽量降低网络间互感量
双线系统的近端串 扰和远端串扰测试
标称值、实值、示值
实际器件寄生参量
电路模型
方法误差
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寄生元件把问题复杂化了
所有的器件都有寄生效应,寄生效应大 小取决于器件材料差异、设计方案的不 同
理想器件是仿真用的,实际中不存在理想电 阻、理想电容、理想电感和理想传输线
阻抗是解决信号完整性问题的核心
阻抗不仅可以用来描述与信号完整性相 关的问题,而且还可以用来得到信号完 整性问题的解决方案和设计方法…1
为了把物理系统设计成为我们希望的最
佳性能,需要把设计的物理结构转化为
等效的电路模型,之后用电路仿真器进
行仿真和性能预测。因此需要对阻抗进
行建模,阻抗测量是阻抗建模的最基本
电阻、电容、电感、传输 线、…
Only real devices can be
10
measured, and only ideal
elements can be calculated or
simulated
1
0.5
10MHz
14
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100MHz
1GHz
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实际的电感
|Z| 绕线电感
|Z| 磁芯电感
f
f
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实际的电阻
大阻值电阻
大电阻
电容 电感
f
小阻值电阻 小电阻
电感
f
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电磁干扰
EMI
电磁干扰问题包含三个方面:噪声源、辐射传 播路径和天线
前面的三个信号完整性问题的根源也是电磁辐射的 根源
即使噪声远远低于完整性噪声预算,它仍有可能引 发严重的辐射
产生辐射的大多数电压源来自于电源和地分配 网络,减小轨道塌陷噪声也能降低辐射
IO接头的阻抗,特别是返回路径的插件连接头 的阻抗,会严重影响噪声电压,并引发辐射电 流
…
Eric Bogatin, Signal Integrity: Simplified, Prentice Hall, 2003
李玉山,李丽平 译,《信号完整性分析》,电子工业出版社, 2005
Howard Johnson, High Speed Digital Design --- A Handbook of Black Magic, Prentice Hall, 1993
电纳
jB
susceptance
18
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capacitive
inductive
阻抗/导纳平面
X
Z
Y G jB Y
Y G2 B2
arctan B
G
resistive
R
Z R jX Z
conductive
G
inductive
实际器件都有寄生效应,因而它们的行为必 然受到寄生效应的影响
或者说,所有器件的测试都是有限制的
确定的频率、温度、湿度、偏置…
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你买来的根本就不是一个电容
频率测试中必须考虑的最关键因 素之一
实际的电容
二阶RLC模型
一阶电容模型
信号线间的互耦合电容和互耦合电感产生的阻抗决定了耦合 量
电源供电轨道的塌陷与电源分布系统阻抗有关
降低阻抗
最大的EMI根源是流经外部电缆的共模电流
可通过电缆周围的铁氧体扼流圈来增加共模电流路径阻抗, 从而减小共模电流大小,降低共模电流的辐射效应
12
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Signal Integrity
一、信号完整性分析
随着时钟频率的提高,确定和解决信号完整性问题成 为产品设计中最为关键的问题,成功属于那些准确把 握信号完整性问题并能采取有效的设计流程消除这些 问题的公司
There are two kinds of designers, those with signal-integrity problems and those that will have them.
电流阶跃,瞬态阻抗为无穷大,开路;直流电流,瞬态阻抗为零,短
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路
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时域内用阻抗描述理想电路元件可能是一种非 常复杂的方法,转换到频域分析则显得很简单
Z V V I C dV dt
例:电容的时域阻抗
电容上的瞬态阻抗
电容上的电压变化
1->0.0001
相邻的电源和地间介质尽量薄,紧密靠近;低电感 去耦电容;多电源管脚、多地管脚、短管脚
8
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轨道电源噪声
3M公司的C-Ply H=8um =20
超低回路电感 大分布电容
降低了电源地分 布阻抗
5ns/div
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复数阻抗与导纳
施加正弦信号---幅度、相位
Z V Z R jX
I
阻抗 impedance
Y I Y G jB
V
导纳 admittance
G
电导
conductance
R
jX
电阻
电抗
resistance reactance
依据…2
*
#
射频频段对阻抗的测量是困难的,但阻抗测 量可以使设计者更加明了如何使他们的设计 符合系统指标
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二、阻抗的基本定义
Z V I
阻抗的基本定义就是:流 经器件的电压电流比例关 系
阻抗定义适用于所有场合: 时域/频域,实际器件/理想 器件
总线上的开 关噪声测试
7
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R jL
R jL|| 1
jC
轨道塌陷噪声 Rail-Collapse Noise
集成电路的发展趋势是低电源电压和高功率消 耗
门越来越多,开关速度越来越快
电源-地系统的设计目标是使电源分配系统的 阻抗最小
广义地讲,信号完整性指的是高速数字产品中由互连 线引起的所有问题
研究互连线与数字信号电压电流波形间的关系,互连线电气 特性参数是如何影响其性能的
时序、噪声、电磁干扰
4
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四类特定问题
5
射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
R
Dissipation factor
B D ctan tan G
B
tan G G
B C
conductive
G
inductive
capacitive
X
Q tan
R
Quality factor
Q tan B