特性阻抗和静电电容

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esd防护电容的原理

esd防护电容的原理
ESD（静电放电）防护电容的原理是通过电容器的电容特性来提供对静电放电的阻抗，从而保护电路及其相关设备免受静电放电造成的损害。

在正常情况下，电容器不会对电流产生阻碍，因此对正常的电路运行没有任何影响。

然而，当电容器接收到一个短时间内的高电压冲击，如静电放电时，其电容特性会导致电容器迅速充电，阻碍过高电压通过。

这样就使得电容器充当了一个“排放器”，吸收和分散高电压，保护了电路及其相关设备。

ESD防护电容通常由片式电容器构成，具有高电压容忍度、低电感和低内阻等特点，能够有效地吸收和降低静电放电所产生的高电压脉冲。

这样，ESD防护电容就能够保护电路中的敏感元件，如集成电路、晶体管等，免受静电放电引起的电压过高而产生的损坏。

(整理)电抗、电感、电容

什麽送电抗？是指电容、电感对交流电的阻力。

在直流电路中，电容是开路的，电感在不考虑线圈的电阻时，对直流电的阻力为0。

在交流电路中，电容器有传导电流经过，对交流电的阻力称容抗Xc，Xc=1/(ωC)。

电感对交流电的阻力称为感抗Xl，Xl=ωL。

容抗与感抗通称为电抗X。

由于在电容与电感上，交流电压与电流在相位上有超前与滞后90度的关系，电工学上用复数来表示电抗(R、L、C串联电路时)：jX=jXl-jXc=j[ωL-1/(ωC)] 复阻抗Z=R+jX。

电抗在交流电路中不消耗有功功率，但与电源进行能量交换，消耗无功功率。

电抗器作用？电抗器就是电感。

在电力系统中的作用有：线路并联电抗器可以补偿线路的容性充电电流,限制系统电压升高和操作过电压的产生,保证线路的可靠运行。

站内的并联电抗器则吸收无功，降低电压，是无功补偿的手段。

母线串联电抗器可以限制短路电流，维持母线有较高的残压。

而电容器组串联电抗器可以限制高次谐波，降低电抗电感在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感，电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。

给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。

通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。

实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。

如果通过线圈的磁通量用φ表示，电流用I表示，电感用L表示，那么L＝φ／I电感的单位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做单位。

1H=1000mH，1H=1000000uH。

电感只能对非稳恒电流起作用，它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率（导数），比例系数就是它的“自感”电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场，而这个磁场又会反过来影响电流，所以，这么说来，任何一个导体，只要它通过非稳恒电流，就会产生变化的磁场，就会反过来影响电流，所以任何导体都会有自感现象产生在主板上可以看到很多铜线缠绕的线圈，这个线圈就叫电感，电感主要分为磁心电感和空心电感两种，磁心电感电感量大常用在滤波电路，空心电感电感量较小，常用于高频电路。

电容归纳总结(通用3篇)

电容归纳总结第1篇（1）基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成。

（2）带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧。

（3）板间电场：板间形成匀强电场（不考虑边缘效应），场强大小E=U/d，方向始终垂直板面。

充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电。

充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程。

由于正、负两极板间有电势差，所以电源需要克服电场力做功。

正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容器中，放电时，这部分能量又释放出来。

电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。

击穿电压与额定电压：加在电容器两极上的电压如果超过某一极限，电介质将被击穿而损坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压，它比击穿电压要低。

电容归纳总结第2篇MLCC（Multi-layer CeramicCapacitors）是片式多层陶瓷电容器英文缩写。

是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。

可以看到，内部电极通过一层层叠起来，来增大电容两极板的面积，从而增大电容量。

陶瓷介质即为内部填充介质，不同的介质做成的电容器的特性不同，有容量大的，有温度特性好的，有频率特性好的等等，这也是为什么陶瓷电容有这么多种类的原因。

陶瓷电容的基本参数：电容的单位：电容的基本单位是：F（法），此外还有μF（微法）、nF、pF（皮法），由于电容 F 的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF 的单位，而不是 F 的单位。

它们之间的具体换算如下： 1F＝1000000μF 1μF=1000nF=1000 000pF电容容量：常用陶瓷电容容量范围：。

实际生产的电容的陶瓷容量值也是离散的，常用电容容量如下表：陶瓷电容容量从起步，可以做到100uF，并且根据电容封装（尺寸）的不同，容量也会不同。

50ohm特征阻抗与阻抗匹配

一、50ohm特征阻抗终端电阻的应用场合：时钟，数据，地址线的终端串联，差分数据线终端并联等。

终端电阻示图B.终端电阻的作用：1、阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。

2、减少噪声，降低辐射，防止过冲。

在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。

C.终端电阻取决于电缆的特性阻抗。

D.如果使用0805封装、1/10W的贴片电阻,但要防止尖峰脉冲的大电流对电阻的影响，加30PF的电容.E.有高频电路经验的人都知道阻抗匹配的重要性。

在数字电路中时钟、信号的数据传送速度快时，更需注意配线、电缆上的阻抗匹配。

高频电路、图像电路一般都用同轴电缆进行信号的传送，使用特性阻抗为Zo＝150Ω、75Ω的同轴电缆。

同轴电缆的特性阻抗Zo，由电缆的内部导体和外部屏蔽内径D及绝缘体的导电率er决定：另外，处理分布常数电路时，用相当于单位长的电感L和静电容量C的比率也能计算，如忽略损耗电阻，则图1是用于测定同轴电缆RG58A/U、长度5m的输入阻抗ZIN时的电路构成。

这里研究随着终端电阻RT的值，传送线路的阻抗如何变化。

图1 同轴传送线路的终端电阻构成只有当同轴电缆的特性阻抗Zo和终端阻抗FT的值相等时，即ZIN＝Zo＝RT称为阻抗匹配。

Zo≠RT时随着频率f，ZIN变化。

作为一个极端的例子，当RT＝0、RT＝∞时可理解其性质(阻抗以，λ/4为周期起伏波动)。

图2是RT＝50Ω(稍微波动的曲线)、75Ω、dOΩ时的输人阻抗特性。

当Zo≠RT时由于随着频率，特性阻抗会变化，所以传送的电缆的频率特上产生弯曲.二、怎样理解阻抗匹配？阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

电容电感特点

1.一般电子设备
2.通讯设备（手机、PHS无绳电话等）。详细规格型号查询
辐射噪声。
LL:高频范围Z特性增加，适用于200MHz- 500MHz范围内的噪声。
LM:最适于200MHz周围的噪声对策。有效提升衰减效果。
HW:系列中对XL成分的抑制效果最佳，确保波形特性及高频域衰减。
TS:直流电阻较小，适用于LSI电源的噪声对策。
用途:
1.计算机、数码相机等信息设备•数码设备的时钟信号线、一般信号线之高频噪声对策。
电路设计的片状电感器。
2.GBMF1608
采用单面电极构造，使最大功率设计成为可能。最适合DG/DG转换器等需
要大电流电路设计的片状电感器。
用途:
1.DSG/DVG/HDD、液晶、手机、游戏机、各种映像设备、各种通信设
Байду номын сангаас备等。
。详细规格型号查询
多连型多层片状磁珠BK系列
特点：
1.频率特性和阻抗值范围宽，可抑制各种噪声。
2.计算机、打印机等接口、电缆线连接部的辐射噪声。
3.录像机等的AV设备噪声对策。
4.防止PDG PHS等移动通讯设备间的相互干扰。
5.采用磁屏蔽结构，实现小型化。最适用于LSI的电源供电线滤波。
。详细规格型号查询
绕线型片状功率电感器GB系列
特点：
1. 可对应LB/LBG系列的大电流化。应用于小型DG/DG转换器等需要大电流的
6.要求消耗功率较小的便携设备
。详细规格型号查询
多层片状磁珠BK系列
特点:
1.内部以银为屏蔽层，发热漏磁等现象少。
2.不必接地，电路设计自由度大。
3.采用多种材料和方法抑制噪声。
HS:抑制XL成分（数字波形的峰值），防止波形特性下降。

MLCC基本特性及设计选型

3.2、市场份额向微型化方向移动：
2004年0402超过0603成为主流尺寸规格，日本市场产销比重超40% 0201超微型市场扩张，将成为下一代主流产品
MLCC尺寸规格构成比率推移图
50.0%
01005 0201 0402
40.0%
0603
比率 (%)
30.0%
0805 1206
20.0%
其他
2.1.4 Ⅱ类瓷的标志代码
（ ANSI/EIA -198-E）
(a) 下限类别温度 /℃ (b) （a）行的字母代码 (c) 上限类别温度 /℃ (d) （c）行的数字代码 (e) 在整个温度范围内 ΔC/C极大值 % ±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/-33 +22/-56 +22/-82 (a) （e）行的字母代码
（ ANSI/EIA -198-E）
(f) (e)行允许偏差字符代码
C B L A M P R S T U
-1.0 -10 -100 -1000 -10000 +1 +10 +100 +1000 +10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
低额定工作电压，降额50~70%设计，兼顾成本，就低不就高。温度特性C0G、X7R/X5R、Y5V，结合电容量标称值合理搭配。尺寸规格优选0402。注意0201新趋势。大容量品种部分取代钽电解电容器。 RF电路定制品种：高Q值、低ESR、高SRF； E24系列结合整数标称值、高精度选配。 CRT显示器/LCD显示器采用高压MLCC。 LCD背光的LED驱动电路中应采用低的等效串联电阻 (ESR)X5R或X7R陶瓷电容使损耗降到最低。

电容器工作原理

电容器工作原理电容器是一种非常常见的电子元件，它在电路中起着重要的作用。

本文将介绍电容器的工作原理，包括其结构、特性以及应用领域。

一、电容器的结构电容器的基本结构由两个导体板和介质组成。

导体板通常由金属制成，如铝或钨等，并且形状可以是平行的圆形、方形或其他形式。

介质是两个导体板之间的绝缘材料，常用的介质包括塑料、陶瓷和玻璃等。

二、电容器的原理当电容器接通电源时，两个导体板上会带有相同大小但电荷相反的电荷。

这是由于电压的存在，在电场的作用下，电子从一个导体板转移到另一个导体板上。

介质的存在使得两个导体板之间的电荷无法直接接触，从而形成了电场。

电容器的工作原理可以用下面的公式来描述：C = Q / V其中，C代表电容器的电容，单位为法拉（F）；Q代表储存在电容器中的电荷量，单位为库仑（C）；V代表电容器的电压，单位为伏特（V）。

可以看出，电容的大小取决于储存的电荷量和电压的比值。

三、电容器的特性1. 电容值：电容器的电容值决定了其储存电荷的能力，电容值越大，储存的电荷量越多。

2. 电压：电容器的电压表示其能够承受的最大电压值。

超过电容器的额定电压，可能导致电容器烧毁或破裂。

3. 极性：极性电容器必须按照正确的极性连接，否则可能导致电容器损坏。

非极性电容器则没有极性要求。

4. 频率响应：电容器在交流电路中的工作与频率有关，频率越高，电容器的阻抗越小。

四、电容器的应用电容器在电子电路中有广泛的应用，下面列举一些常见的应用领域：1. 平滑滤波：电容器可以平滑直流电压，减小输出波动，常用在电源电路中。

2. 耦合和直流隔离：通过电容器的耦合作用，可以传输信号而不影响直流分量。

3. 时钟电路：电容器结合其他元件可以用于产生稳定的时钟信号。

4. 传感器：电容器可以用作静电和压电传感器，用于检测物体的位置、压力等。

5. 能量存储：电容器可以快速储存和释放能量，常用于蓄电池、摩托车起动器等。

总结：电容器通过存储电荷和产生电场的原理，为电子电路提供了重要的功能。

阻抗培训教材PPT课件

影响特性阻抗主要因素
介质厚度:---参考
特性阻抗值随介质厚度的增加而增大，即使在相同介质厚度和材料下，微带线结构的设计比带状线设计具有较高的特性阻抗值，一般大20-40 。因此，对于高频和高速数字信号传输大多采用微带线结构设计。---参考！
影响特性阻抗主要因素
*
*
导线厚度依导体所要求的载流量以及允许的温升而确定。导线厚度等于铜箔厚度加上镀层厚度。导线厚度主要受以下一些因素的影响：
CITS25
Si6000
特性阻抗计算软件
内层酸蚀线宽的控制：据《批量管制卡》要求，每批板件进行首板试蚀，对首板有阻抗要求的线按设计的公差进行测量，合格再批量生产。尽量保持匀速的蚀刻速率，降低各参数的波动范围，提高蚀刻均匀性和蚀刻因子。
评价蚀刻速率的好坏可以用蚀刻因子来进行评价： F=W/d F:蚀刻因子； d：单边侧蚀量。W：铜箔厚度蚀刻因子越大，说明蚀刻液的侧蚀越小，有利于控制精细导线的完整性、均匀性。
其计算公式：
影响特性阻抗主要因素
例二：带状线带状线是指镶嵌在两个交流地层间的薄细导线，与微带线比较，每层电路与地层的电子耦合更近，电流间的串扰会更低。
式中： Z0-----导线的特性阻抗 r------绝缘材料的介电常数 h------导线与基准面之间的介质厚度 w-----导线的宽度 t------导线的厚度
影响特性阻抗主要因素--介电常数
混压材料:---参考混压材料各组分会保留各自的电性能，此时的总体相对介电常数不可以根据各自的体积比进行计算。层间微带线及差分线： εr =(ε1×T2+ε2×T1)/(T1+T2) 表面微带线及差分线： εr =(T1+T2) ×ε1×ε2/(ε2×T1+ε1×T2) （其中ε1、T1为某种组分材料的介电常数及其厚度）

图文电感

电感器和电容器的阻抗“感抗和容抗”●欧姆定理：（交流电压）＝（阻抗）×（交流电流）●纯电感器的阻抗：感抗：随频率增加而增加。

电感量：Ｌ交流电源阻抗インピーダンス率和电感量成正比。

Ｖ＝Ｌｄｉ／ｄｔ解析后Ｖ0＝ｊ２πｆＬＺ＝ＸL＝２πｆＬ阻抗s. c电压，电流和电感量的关系式经解析后，能得出纯电感器阻抗，与频om电感量大电感量中频率：ｆ电压振幅：Ｖ0 Ｖ＝V0・exp(jωｔ)onic电感量小周波数频率频率：ｆ电压振幅：Ｖ0cn●纯电容器的阻抗：容抗：随频率增加而减小。

インピーダンス阻抗trＶ＝V0・exp(jωｔ)ww电压，电流和静电容量的关系式经解析后、纯电容器的阻抗，与频率和静电容量成反比例。

w.静电容量小静电容量中交流电源解析后阻抗静电容量大静电容量：ＣＶ＝１／Ｃ・∫ｉｄｔＶ0＝１／(ｊ２πｆ・Ｃ) Ｚ＝Ｘc＝１／(２πｆ・Ｃ)周波数频率电感器和电容器的应用 “低通滤波器和旁通滤波器”●电感器的阻抗：随频率的增加而增大。

●电容器的阻抗：随频率的增加而减少。

s. c on icＩＮ●低通滤波器和特性凡例ＯＵＴＧＮＤ●旁通滤波器和特性凡例波器ＯＵＴＩＮomw.Ｇａｉｎ高频率时电感器Ｚ高:隔断电容器Ｚ低：接地cntr低频率时电感器Ｚ低:接地电容器Ｚ高：隔断ＧＮＤ低频率时电感器Ｚ低:通过电容器Ｚ高：不接地而通过周波数频率ww高频率时电感器Ｚ高:不接地而通过电容器Ｚ低：通过Gain周波数频率电感器和电容器“串联电路・串联谐振和并联电路・并联谐振”●电感器的阻抗：随频率的增加而增大。

●电容器的阻抗：随频率的增加而减小。

串联电路：串联谐振串联：基本上用加法算电容器的阻抗阻抗インピーダンス切换（谐振频率）零ics. c tr on●纯电感器和电容器的●纯电感器和电容器的并联电路：并联谐振并联：基本上电流流向低阻抗并联电路的阻抗cn电容器的阻抗インピーダンスw.ww阻抗om电感器的阻抗周波数频率串联电路的阻抗电感器的阻抗频率周波数切换（谐振频率）无限大电感器和电容器的应用“带通滤波器和滤波器”●串联电路的阻抗：在谐振频率点最小。

信号完整性分析

信号完整性分析我们在滤除较为低频的噪声的时候，就应当选择电容值比较高的电容，想滤去频率较高的噪声，比如我们前面所说的EMI，则应该选择数值比较小的电容。

所以，在实际中，我们通常放置一个1uf到10uf左右的去耦电容在每个电源输出管脚处，来抑制低频成分，而选取0.01uf到0.1uf左右的去耦电容来滤除高频部分。

何为高速电路“高速电路”已经成为当今电子工程师们经常提及的一个名词，但究竟什么是高速电路?这的确是一个“熟悉”而又“模糊”的概念。

而事实上，业界对高速电路并没有一个统一的定义，通常对高速电路的界定有以下多种看法：有人认为，如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ-50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3)，就称为高速电路；也有人认为高速电路和频率并没有什么大的联系，是否高速电路只取决于它们的上升时间；还有人认为高速电路就是我们早些年没有接触过，或者说能产生并且考虑到趋肤效应的电路；更多的人则对高速进行了量化的定义，即当电路中的数字信号在传输线上的延迟大于1/2上升时间时，就叫做高速电路，本文也沿用这个定义作为考虑高速问题的标准。

此外，还有一个容易产生混淆的是“高频电路”的概念，“高频”和“高速”有什么区别呢?对于高频，很多人的理解就是较高的信号频率，虽然不能说这种看法有误，但对于高速电子设计工程师来说，理解应当更为深刻，我们除了关心信号的固有频率，还应当考虑信号发射时同时伴随产生的高阶谐波的影响，一般我们使用下面这个公式来做定义信号的发射带宽，有时也称为EMI发射带宽：F=1／(Tr*π)，F是频率(GHz)；Tr(纳秒)指信号的上升时间或下降时间。

通常当F>100MHz的时候，就可以称为高频电路。

所以，在数字电路中，是否是高频电路，并不在于信号频率的高低，而主要是取决于上升沿和下降沿。

根据这个公式可以推算，当上升时间小于3.185ns左右的时候，我们认为是高频电路。

MLCC四个主要电气特性分析

MLCC 四个主要电气特性分析
多层陶瓷电容MLCC，作为主要的滤波元件，从选型上讲，通常只需关
注尺寸，容值，耐压，温度特性及精度等规格。

但是具体到产品的实际电路应用，我们需要对比不同型号下的电气特性参数，以下作进一步说明。

一、容值，绝缘阻抗I.R.及损耗因素D.F.
村田的陶瓷电容小到pF 级，大到几百uF 级，大容值滤低频，多用于电
源线上的去耦电路，减少电路纹波；小容值滤高频，多用于射频端匹配电路上。

理想电容的绝缘阻抗无限大，但是实际上电容存在寄生参数，故实际的绝缘阻抗有限，一般在兆欧级别，具体参见对应型号的规格书。

损耗因素（损耗角正切）=有功功率/无功功率=漏电流/充电电流=1/Q（品
质因素）D.F.=2*π*f*C*R(R 为等效串联电阻)。

电容工作原理及作用

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4）储能
储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是较为常用的。

根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

2、应用于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用：
1）耦合
举个例子来讲，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号
较小的阻抗，这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

2）振荡/同步
包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3）时间常数
这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。

当输入信号电压加在输入端时，电容（C）上的电压逐渐上升。

而其充电电流则随着电压的上升而减小。

电流通过电阻（R）、电容（C）的特性通过下面的公式描述：
i = (V / R)e - (t / CR)
话说电容之二：电容的选择
通常，应该如何为我们的电路选择一颗合适的电容呢？笔者认为，应基于以
下几点考虑：
1、静电容量；
2、额定耐压；
3、容值误差；
4、直流偏压下的电容变化量；
5、噪声等级；
6、电容的类型；
7、电容的规格。

阻抗基础培训

2. 阻抗测试原理阻抗测试就是在示波器发出一种脉冲波后,同时接收其反射波,然后将此两种脉冲对比分析,从反射能量的大小得出阻抗值,同时在荧光屏上显示出来(TDR输出讯号传送到电路板,传送到电路之线路,通过反射波上升或下降再与仪器本身所放出的讯号作比较,换算而得电路板之阻抗值)
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FPC 阻抗与各参数之间的关系
International
上述部分讯号能量的反弹，将造成原来良好品质的方波讯号，立即出现异常的变形（即发生高准位向上的Overshoot，与低准位向下的 Undershoot，以及二者后续的 Ringing。此等高频噪声严重时还会引发误动作，而且当时脉速度愈快时噪声愈多也愈容易出错。
上下层线路重叠、量测点间距不符规定
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
23
阻抗条设计
International
特性阻抗
Impedance Trace = Simulated Line Width/Space
0.100 ” 0.100 ”
Trace Length = 3”~6”
Drill Size <= 1.05mm PTH Holes
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阻抗线路检查事项
International
■线宽 / 线距 (Line Width / Spacing ) ■检查接地点是否正确 (GND Connection Check) ■Coupon 设计错误范例 (Improper Design Practices)
线路上钻孔、不适当的Dummy pad、不适当的Anti-Pad
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将讯号的传输看成软管送水浇花
International
由上可知当“讯号”在传输线中飞驰旅行而到达终点，欲进入接受组件（如 CPU 或 Memory 等大小不同的 IC）中工作时，则该讯号线本身所具备的“特性阻抗”，必须要与终端组件内部的电子阻抗相互匹配才行，如此才不致任务失败白忙一场。用计算机术语说就是“正确执行指令，减少噪声干扰，避免错误动作”。一旦彼此未能匹配时，则必将会有少许能量回头朝向“发送端”反弹，进而形成反射噪声（Noise）的烦恼。

用有限差分方法求解微波电磁场问题--波导、微带、同轴电容

用有限差分方法求解微波电磁场问题本章主要内容是说明用差分法求解在微波器件和微波技术中常常遇见的一些偏微分方程的边值问题。

我们知道，很多给定边界条件的偏微分方程的求解相当复杂。

除少数情况外，要求它的精确解是颇为困难的，一般采用近似方法。

有限差分法就是经常采用的一种近似方法，它是用离散的、含有有限个未知数的差分方程去替代连续变量的微分方程，并把相应的差分方程的解作为该边值问题数值形式的近似解。

1 用差分方程解拉普拉斯方程在微波系统中很多问题，例如同轴线的台阶电容、谐振腔隙缝处的漏散电容、微带线的特性阻抗等，要求出它们的值，首先就要找出这些线或谐振腔内静电电位分布，这些电位分布是满足拉普拉斯方程的。

用差分方法解拉普拉斯方程是很方便的，所以我们开始就讨论它。

将拉普拉斯方程化成差分方程的方法在很多书上都可找到[6, 7]，下面将列出公式而不作推导，仅对差分方程的求解过程作一些简单介绍。

一、基本差分公式我们要求的电位函数u ，它在区域D 内满足下面的拉普拉斯方程02222=∂∂+∂∂yux u (1-1) 在边界上S ，它服从以下条件：()p f u S = (1-2)式中()p f 为边界点p 的函数。

这类问题一般称为第一类边值问题或称狄里赫利问题。

为了用差分方法求解电位分布，先在y x -平面分别作两族平行于x 轴和y 轴的直线,线间的距离为h ，于是各直线的x 和y 坐标分别为：jh y ih x j i == ;式中j i ,为正整数，取值1、2、……。

这样区域D 就被许多边长为h 的正方形所覆盖，在图1-1中示出了这种情况。

各正方形的顶点被称为网格的节点，从图可以看到，各节点所处位置有所不同。

一些节点（例如a 节点）恰落在边界上S ，我们把它叫做边界节点。

有些节点到边界的距离不足h （例如节点b ）,这些节点叫做不规则节点。

但是大部分节点到边界的距离大于h ，例如图上的0点，它们属于规则节点。

差分法就是求这些离散节点处u 的近似值。

电容工作原理及作用

电容工作原理及作用-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII容，这时大电容通低频，小电容通高频。

电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。

电容越大低频越容易通过，电容越大高频越容易通过。

具体用在滤波中,大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。

曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。

由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。

它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。

滤波就是充电，放电的过程。

想从事开关电源设计吗？，QQ：26218254474）储能储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。

电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器（如EPCOS 公司的B43504 或B43505）是较为常用的。

根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

2、应用于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用：1）耦合举个例子来讲，晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻，它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合，这个电阻就是产生了耦合的元件，如果在这个电阻两端并联一个电容，由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗，这样就减小了电阻产生的耦合效应，故称此电容为去耦电容。

2）振荡/同步包括RC、LC 振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

3）时间常数。

电容与电阻的关系公式_概述及解释说明

电容与电阻的关系公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述电容和电阻是电路中常见的两种基本元件，它们在电子学和电路设计领域起着重要的作用。

电容用于存储和释放电荷，而电阻则对电流的流动产生一定的阻碍。

两者都具有独特的特性和行为，如频率响应、能耗等方面表现出不同的影响。

1.2 文章结构本文分五个主要部分进行讨论。

首先，在“2. 电容与电阻的关系公式概述”部分中，我们将介绍电容和电阻的定义，并探讨它们之间的基本关系公式。

随后，在“3. 电容与电阻的关系公式解释说明”部分，我们将深入解释这些关系公式在不同类型电路中的应用。

接下来，“4. 应用举例及实际意义探讨”部分将通过具体案例来展示这些关系公式在实际应用中的重要性。

最后，在“5. 结论”部分中，我们将总结文章主要观点，并提出未来可能的研究方向。

1.3 目的本文旨在全面概述和解释电容与电阻之间的关系公式，以帮助读者更好地理解和应用这些概念。

通过深入剖析电容和电阻在不同电路中的作用，我们可以更好地把握电子学和电路设计的基本原理，并为进一步研究提供有益的指导。

2. 电容与电阻的关系公式概述2.1 电容和电阻的定义在电路中，电容是存储电荷的元件，它由两个带有相等且相反电荷的导体之间的绝缘介质隔离而成。

当施加电压时，导体上会积聚正负电荷并形成一个静电场。

而根据欧姆定律，通过一个材料内部流动的电流与该材料两端施加的一致电场强度成正比。

2.2 阻抗、导纳和复数表示法阻抗是指交流电路中对流经其的交流信号造成阻碍或干扰作用的程度。

它包括了电阻和对流经其产生位移响应的能力（即所谓的“无功”）。

导纳是阻抗的倒数，它衡量了一个元件对于交流信号流过它时所提供通路或允许通路的大小。

复数表示法是描述交流信号时常用到的方法，用复数来代表振幅和相位信息。

在此表示法下，阻性元件（如电阻）被看作没有相位差，并且只有实部；而容性元件（如电容）则被看作存在相位差，并且有虚部表示。

2.3 电容和电阻的频率特性电容和电阻在交流电路中具有不同的频率特性。

电容器阻抗

电容器阻抗／EＳR频率特性就是指什么?本专栏为解说电容器基础得技术专栏。

现就电容器得阻抗大小｜Z｜与等价串联电阻(ESＲ)得频率特性进行阐述。

通过了解电容器得频率特性,可对诸如电源线消除噪音能力与抑制电压波动能力进行判断,可以说就是设计回路时不可或缺得重要参数。

此处对频率特性中得阻抗大小｜Z｜与EＳＲ进行说明。

ﻫ1。

电容器得频率特性ﻫ如假设角频率为ω,电容器得静电容量为C,则理想状态下电容器(图1)得阻抗Z可用公式(１)表示、图１、理想电容器ﻫ由公式(1)可瞧出,阻抗大小|Z|如图２所示,与频率呈反比趋势減少、由于理想电容器中无损耗,故等价串联电阻(ESR)为零。

ﻫ图２。

理想电容器得频率特性但实际电容器(图3)中除有容量成分C外,还有因电介质或电极损耗产生得电阻(ＥSR)及电极或导线产生得寄生电感(ＥSL)。

因此,｜Z|得频率特性如图4所示呈V字型(部分电容器可能会变为U字型)曲线,ESR 也显示出与损耗值相应得频率特性、图3。

实际电容器ﻫﻫ图４.实际电容器得｜Ｚ｜/ESR频率特性(例)｜Z｜与ESR变为图4曲线得原因如下。

ﻫ低频率范围:低频率范围得|Z|与理想电容器相同,都与频率呈反比趋势减少、ＥSR值也显示出与电介质分极延迟产生得介质损耗相应得特性、共振点附近:频率升高,则|Z｜将受寄生电感或电极得比电阻等产生得ESＲ影响,偏离理想电容器(红色虚线),显示最小值。

｜Ｚ｜为最小值时得频率称为自振频率,此时|Ｚ｜=ESR。

若大于自振频率,则元件特性由电容器转变为电感,|Z|转而增加、低于自振频率得范围称作容性领域,反之则称作感性领域。

ﻫESR除了受介电损耗得影响,还受电极自身抵抗行程得损耗影响、ﻫ高频范围:共振点以上得高频率范围中得|Z|得特性由寄生电感(L)决定。

高频范围得|Z｜可由公式(２)近似得出,与频率成正比趋势增加。

ESR逐渐表现出电极趋肤效应及接近效应得影响。

ﻫ以上为实际电容器得频率特性。

电容容抗jwc推导

电容容抗（jwc）推导引言在电工学中，电容容抗（jwc）是描述电路中电容器的阻抗特性的一个重要概念。

通过推导电容器的阻抗公式，我们可以更好地理解电容器在交流电路中的行为和性质。

电容器基本原理首先，我们需要了解电容器的基本原理。

一个典型的电容器由两个导体板之间夹着绝缘材料组成。

当在这两个导体板之间施加电压时，正极板上会聚集正电荷，而负极板上会聚集负电荷。

这种存储在电场中的能量被称为静电能。

交流信号下的阻抗当我们将一个交流信号应用到一个电容器上时，由于信号频率的变化，正负极板上的电荷也会随之变化。

因此，在交流信号下，我们需要考虑频率对于电荷分布和能量存储的影响。

推导过程现在让我们来推导出交流信号下的电容器阻抗公式。

假设我们有一个交流信号源V_sin(ωt)，其中V是振幅，ω是角频率，t是时间。

根据欧姆定律，电流I通过电容器的导体板之间的电场E可以表示为： I = C *dV / dt其中C是电容器的电容量，dV / dt是信号源的变化率。

将交流信号源代入上式，我们得到： I = C * d(V_sin(ωt)) / dt简化这个方程，我们有：I = C * V * ω * cos(ωt)现在我们需要将电流和电压之间的关系表达为复数形式。

我们知道复数可以用振幅和相位角表示。

因此，我们将交流信号源写成复数形式V_sin(ωt) = V *e^(jωt)，其中j是虚数单位。

将复数形式代入上式，我们有：I = C * V * ω * cos(ωt) = C * V * ω *Re(e^(jωt)) = Re(C * V * jωe^(jωt))从中可以看出，电流和电压之间存在一个相位差为90度的关系。

因此，我们可以将I表示为复数形式：I = I_0e^(jπ/2)现在我们定义了一个新的量Z_c作为电容器的阻抗： Z_c = V / I = 1 / (C *jω)这就是交流信号下电容器的阻抗公式。

总结通过推导，我们得出了交流信号下电容器的阻抗公式Z_c = 1 / (C * jω)。