电阻的寄生电感、寄生电容

1、前言

电阻的寄生电感、寄生电容是在高频的场景下才有体现的,现在的我也用不到,菜嘛,所以看到此处只是了解一下。

首先想到的是看电阻的数据手册,翻了很多,发现压根没有提到这两个参数,我想呢是因为在高频的条件下,既然电阻都要考虑寄生电感、寄生电容的影响,那么PCB上的那么多走线、过孔的寄生电感、寄生电容的影响也是要考虑的,所以高频的时候应该是整个PCB画好了,然后仿真或怎么样来解决/利用这个的寄生参数而不是一个个电阻去算。

我又搜索了一下高频特性好的电阻的材质,显示是碳膜电阻,好的,我反手就去看金属膜电阻的手册(狗头),在一个金属膜精密采样电阻datasheet在有提到了。


2.1、电阻模型

我粗浅地说明一下,并且画了个图:

频率特性:

对于100kHz频率以下的情况,电阻是适用于欧姆定律的。

更高的频率时,电阻的模型由一个理想电阻串联电感,并联电容构成。

电感和电容的值主要取决于器件的尺寸和走线的长度。

 

 代入具体的数据,好有个直观的感受;

R=220Ω,电感L=0.05uH,工作在1G的频率下,不考虑容抗,求阻抗:

 在高频下,阻抗还是蛮大的,大到不容忽视~~~


3、随着频率变化,阻抗会如何变化

随着频率的增加感抗增加,因为电感是串联,所以阻抗增加;

随着频率的增加容抗减小,因为电容是并联,越并越小,所以阻抗是减少;

那么综合起来,在不同的频率下,感抗、容抗谁更占主导地位,那就看频率以及各自的电感和电容值了,下图是网上找的,仅供参考:

在频率比较低的时候,寄生电容和寄生电感的影响不大,阻抗就是电阻的标称阻值;

频率增加,阻抗受寄生电容的影响大,阻抗在降低;

频率再增加,阻抗受寄生电感的影响大,阻抗在增大;


上图也不一定就是真理,当然了下面两个图也只是该手册中此规格电阻在不同频率下的阻抗、相位关系

 

### MOSFET寄生参数的影响 MOSFET内部存在多种寄生元件,其中最为显著的是寄生电容寄生电感。这些寄生效应会对电路性能造成不利影响。 #### 寄生电容的影响 MOSFET中的主要寄生电容有栅源极间电容(Cgs),栅漏极间米勒电容(Cgd)以及源漏极之间电容(Cds)[^1]。当频率升高时,Cgs会影响驱动能力;而Cgd则会引入反馈机制,在高频条件下可能引起振荡现象。此外,较大的米勒电容还会增加开关损耗并降低效率。 #### 寄生电感的影响 除了上述提到的寄生电容外,实际应用中还存在着不可忽视的寄生电感问题。特别是在高速切换过程中,由于电流快速变化(dI/dt),即使是很小量级的杂散电感也会引发明显的感应电动势(Ldi/dt),进而形成电压尖峰或者电磁干扰(EMI)等问题。 ### 解决方案 针对由寄生参数带来的负面影响,可以采取如下措施: 对于因寄生电容造成的延迟与功耗增大情况,优化PCB布局布线能够有效减小走线长度及其间的耦合面积来减少不必要的额外容量负载;选用低输入电荷(Qg)特性的功率晶体管也有助于缓解这一状况。 面对寄生电感所引起的过冲及噪声辐射困扰,则需注重电源层/地平面的设计合理性——通过加宽供电路径、缩短回路距离等方式尽可能抑制瞬态响应期间产生的反向电动势;另外合理配置去耦电容器同样重要,它们可以在一定程度上吸收瞬间脉动所带来的冲击能量,维持系统的稳定运行状态。 ```python # Python代码示例用于模拟简单RC滤波器效果减轻EMI import numpy as np from scipy import signal def rc_lowpass(t, f_cutoff): tau = 1 / (2 * np.pi * f_cutoff) b,a = signal.butter(1,[tau],btype='low',analog=True,output='ba') return t,b,a time = np.linspace(0,1e-3,num=1000)# 时间轴定义 freq_cuttoff = 1e6 # 截止频率设定为1MHz _,numerator,denominator = rc_lowpass(time,freq_cuttoff) output_signal = signal.lfilter(numerator, denominator, input_noisy_signal) ```
评论 2
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值