中學(xué)時(shí),提到電阻,會(huì)想到阻值和歐姆定律這些等。 提到阻性分析,聯(lián)想到伏安曲線分析。
電阻在電路中用途很多很廣。通常設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候,負(fù)載也許在某種環(huán)境下,除了本身的原生特性,還可能會(huì)產(chǎn)生其他的特性,如阻性、容性和感性。舉例:2020年口罩機(jī)的超聲波電源和振子,超聲波電源就是驅(qū)動(dòng)振子,而振子是感性負(fù)載,所以在設(shè)計(jì)超聲波電源的時(shí)候,就要考慮到設(shè)計(jì)的電路和波形是不是會(huì)受到這些特性的影響。
阻性分析仿真:(軟件:tina-ti),推導(dǎo)出阻性的數(shù)學(xué)模型。
1、 正弦波在純阻性分析
VF2:ui (1V 50HZ ) VF1:uo
V2(Ui)波形:直流分量為0V,幅度為1V,周期為20ms,以相位由0開始的時(shí)域連續(xù)周期性函數(shù)。
純電阻電阻比值為50%,即2.5k(0.5W)。
測(cè)試波形如下:
A: VF2:ui VP:1V(996.75m)
B: VF1:uo VP:0.5V(499.71m)
測(cè)試結(jié)果:純阻性元件不會(huì)影響輸入電壓波形的相位和波形主要形狀,但是會(huì)影響波形的幅度,但呈現(xiàn)線性關(guān)系。是消耗能量(電能)的性質(zhì)。
純阻性的信號(hào)分析完畢。
2、高頻電阻模型
高頻的電阻等效模型
1)50%的阻值比
單上下端的電阻值相等和性質(zhì)一樣的時(shí)候,(0-1MHZ)波形都是一個(gè)非常完美的狀態(tài)和平衡。
1)20%的阻值比
在頻率增加的時(shí)候,增益增加了,相位超前了。
3)80%的阻值比
在頻率增加的時(shí)候,增益增加了,相位滯后了。
測(cè)試小結(jié)結(jié)論
1) 阻值匹配,使得高頻信號(hào)能等時(shí)等長(zhǎng),同時(shí)到達(dá)(不超前不滯后)
2) 運(yùn)用阻容器件,可以巧妙進(jìn)行相位補(bǔ)償
3) 高阻抗,對(duì)于處理小信號(hào),會(huì)對(duì)噪聲有抑制作用
4) 時(shí)鐘信號(hào)和敏感信號(hào)線路盡量短,阻值等長(zhǎng)
5) 阻性可以吸收波形(如反射)、差分電路阻抗相等等等
這里主要就是推導(dǎo)出阻性在電路的數(shù)學(xué)模型。
(1) 在相同條件下,1:1的情況下:Uo(t)=p *Ui(t) (P為比例常數(shù),如電阻比值;Ui為輸入波形,t為時(shí)間)
(2) 在阻抗不一,和頻率變化的情況下:Uo(t)= ( p + C ) * Ui(t + ph) (P為比例常數(shù),C為不確定增益常量,Ui為輸入波形,ph為不確定相位常量)
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