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一个实际的电阻器,在低频时主要表现为电阻特性。电阻是导体由欧姆定律所决定的电学参数,表示了电流与电压的关系: U=RI(2-1) 对于工程中的电阻元件,在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面,还表现有电抗特性的一面。电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。。其中,CR为分布电容,LR为引线电感,R为电阻。由于容抗为1/(ωC),感抗为ωL,其中ω=2πf为角频率,可知容抗与频率成反比,感抗与频率成正比。
频率越高,电阻器的高频特性表现越明显。在实际使用时,要尽量减小电阻器高频特性的影响,使之表现为纯电阻。 根据电阻的等效电路图,可以方便地计算出整个电阻的阻抗: (2-2) 。低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高并超过一定值时,寄生电容的影响成为主要的因素,它引起电阻阻抗的下降。当频率继续升高时,由于引线电感的影响,总的阻抗又上升,引线电感在很高的频率下代表开路或无限大阻抗。
一个实际的电容器,在低频时表现出阻抗特性。可用下面的关系式说明电容的阻抗: (2-3) 但实际上一个电容器的高频特性要用高频等效电路来描述,。
其中,电感L为分布电感或(和)极间电感,小容量电容器的引线电感也是其重要组成部分。引线导体损耗用一个串联的等效电阻R1表示,介质损耗用一个并联的电阻R2表示,同样得到一个典型电容器的阻抗与频率的关系,。由于存在介质损耗和有限长的引线,电容显示出与电阻同样的谐振特性。每个电容器都有一个自身谐振频率。当工作频率小于自身谐振频率时,电容器呈正常的电容特性;但当工作频率大于自身谐振频率时,电容器的阻抗随频率的升高而增大,这时电容器呈现出感抗特性。
电感通常由导线在圆柱导体上绕制而成,因此电感除了考虑本身的感性特征外,还需要考虑导线的电阻以及相邻线圈之间的分布电容。,寄生旁路电容C和串联电阻R分别是考虑到分布电容和导线电阻的综合效应而加的。与电阻和电容相同,电感的高频特性同样与理想电感的预期特性不同,。首先,当频率接近谐振点时,高频电感的阻抗迅速提高;然后,当频率继续提高时,寄生电容C的影响成为主要的因素,线圈阻抗逐渐降低。