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电容阻抗计算公式新上映_电容阻抗计算公式推导(2024年11月抢先看)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：导读更新日期：2024-11-27

电容阻抗计算公式

𐟔쒌C谐振电路研究预习与实验报告𐟓Š 𐟓š实验名称：RLC谐振电路研究 𐟎葉ž验目的：掌握RLC串联和并联电路的谐振特性，学习品质因数Q值的计算方法。 𐟔礻꥙褸Ž用具：信号发生器、示波器、标准电感、电阻箱、开关、导线等。 𐟓–实验原理： RLC串联谐振电路的原理图如下： R为电阻箱的阻值，RL为电感的直流电阻，RC为电容的阻抗。品质因数Q值的计算公式为：Q = /R，其中𘺨璩⑧Ž‡。通过改变频率，测量不同频率下的电压峰值和电阻两端电压峰值，以及它们之间的相位差，最后汇总数据并绘制幅频特性和相频特性曲线。 𐟓Š实验环境：温度25℃，相对湿度52% 𐟓详细记录原始数据（单位）：频率（kHz）：20, 10, 15, 25, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 38, 40, 45, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100 电源电压（V）：0.06, 0.165, 0.253, 0.361, 0.502, 0.642, 0.699, 0.715, 0.735, 0.8, 0.747, 0.755, 0.763, 0.7, 0.751, 0.695, 0.6, 0.482, 0.414, 0.5, 0.383, 0.337, 0.4 电阻两端电压（V）：0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261, 0.261 𐟓Š通过测量数据，我们可以绘制出RLC谐振电路的幅频特性和相频特性曲线，进一步了解电路的谐振特性。

串联谐振电路的7个关键特点串联谐振（Series Resonance）是电路中的一种特殊状态，当电路中的电感（L）和电容（C）的电抗相互抵消时发生。以下是串联谐振的一些关键特点： 𐟔砨𐐦Œ謁‘率：在串联谐振时，电路的阻抗达到最大，此时的频率称为谐振频率（𐝑“0）。可以通过公式 𐝑“0=12𐝜‹𐝐🰝𖦰=2C 计算得出。 𐟚렩˜𛦊—最大：在谐振频率下，电路的总阻抗达到最大值，这是因为电感的感抗（𐝑‹𐝐🽲𐝜‹𐝑“𐝐🯼‰和电容的容抗（𐝑‹𐝐𖽱2𐝜‹𐝑“𐝐𖯼‰大小相等且相位相反，相互抵消。 𐟒ᠧ”𕦵最大：由于谐振时电路阻抗最大，根据欧姆定律（𐝐𜽰‘‰𐝑），在电压一定的情况下，电路中的电流达到最大值。 𐟔„ 相位一致：在串联谐振状态下，电路中的电压和电流相位是一致的，即没有相位差。 𐟒ᠨƒ𝩇传递效率最高：在谐振频率下，电路的能量传递效率最高，因为此时电路的阻抗与负载阻抗匹配，能量损耗最小。 𐟔砦𛤦𓢧‰𙦀篼š串联谐振电路可以作为带通滤波器使用，允许谐振频率附近的频率通过，而阻止其他频率。 ⚠️ 稳定性问题：在实际应用中，串联谐振电路可能会因为谐振时电流过大而导致元件损坏，因此需要采取措施限制电流或避免谐振状态。 𐟓ᠥ𚔧”襹🦳›：串联谐振电路在无线电工程、信号处理、电力系统等领域有广泛的应用，如在无线电接收器中调谐到特定频率的信号。 𐟔 频率选择性：串联谐振电路具有较好的频率选择性，可以用于选择特定频率的信号。 ⚡ 电路简化：在理想情况下，串联谐振电路可以简化为一个纯电阻，因为电感和电容的电抗相互抵消。了解这些特点有助于在设计和分析电路时，合理利用串联谐振的特性来达到预期的电路功能。

正弦稳态电路中的阻抗与相量分析在正弦稳态电路中，电感、电容和电阻的阻抗通常用复数表示，称为阻抗。阻抗的模（｜Z｜）是不带j的，只有wL或wc分之一。以下是关于阻抗的一些重要公式和概念：阻抗模的计算：阻抗模的计算公式为｜Z｜ = √(RⲠ+ Xⲩ，其中R是电阻，X是电感或电容的电抗。电阻与电感、电容串联时的阻抗模：当电阻分别与电感和电容串联时，阻抗模需要用平方开根号的形式表示。电感和电容串联时的阻抗模：电感和电容串联时的阻抗模是各自模（不带j）的直接相加。电阻、电感电容同时串联时的阻抗模：这种情况较为复杂，需要具体分析，见图。相量图的基本概念：相量图上包括有效值（模值）和方向。有效值U=iR，电流和电阻都是模值，不带角度，不带j，只拿大小、wL，wc分之一这个数字来计算。在相量图上，有效值表现为箭头的长度，角度会画出来，不用管。具体示例：设i=10+j10，v2=10(10-10aL)+j10aL，解得aL=0.50，52/45Ⱆ=(5+j5)V。电路的相量图如图所示，图中虚线部分为KCL，实线部分为KVL。通过这些公式和概念，我们可以更好地理解和分析正弦稳态电路中的各种问题。希望这些信息对你有所帮助！

Maxwell仿真，电气设计神器！探索低频电磁场的奥秘，Ansys Maxwell是你的理想伙伴！𐟒ᠦˆ‘们专注于变压器、电感器、电容器等电气设备的有限元仿真，尤其在低频电磁场领域拥有丰富的经验。𐟓š 𐟔頦ˆ‘们的服务包括：二维、三维低频电磁场分析，为你的设计提供精确的模拟环境。使用Ansys Maxwell/Magnet进行变压器磁场仿真，计算空负载电流电压波形、阻抗、磁密分布、损耗分布以及线圈电磁力。利用Maxwell软件对平板、圆柱形电容器、集电极进行电场仿真，包括电压分布、电场强度分布和电容计算。 𐟛 ️ 我们承诺，质量是我们的首要任务。每一项仿真都经过精心设计和严格测试，确保你的项目获得最准确的结果。𐟌Ÿ 选择我们，让你的电气设计更加完美！𐟒

正弦交流电路相量图绘制指南 𐟓Š 大家好，今天我们来聊聊正弦交流电路中的相量图问题。相信很多小伙伴都遇到过这样的困惑：看到复杂的相量图就头晕眼花，不知道从哪儿下手。别担心，我来帮你们理清思路！第一步：理解基本概念 𐟧 首先，我们需要搞清楚几个基本概念。电阻、电感和电容在正弦交流电路中的电压电流相量关系是基础中的基础。比如说，电阻的电压和电流是同相的，电感的电压和电流是90度相位差，而电容的电压和电流也是90度相位差，但方向相反。这些关系一定要牢记在心。第二步：画出相量图 𐟖Œ️ 接下来，我们要根据题目给出的条件来画相量图。通常题目会告诉我们一些参数，比如电阻、电感和电容的值，以及电路的功率。我们要根据这些信息来画出各个电压和电流的相量图。举个例子吧，题目可能会告诉我们电阻R=19𜌧”𕦄Ÿ和电容的阻抗也等于19𜌧”𕨷禮ˆ耗的功率P=1W。那么，我们就可以根据这些信息来画出各个电压和电流的相量图。第三步：计算电压和功率因数 𐟧œ€后一步就是计算电压和功率因数了。这个部分可能会涉及到一些复杂的数学计算，但只要我们掌握了基本的概念和方法，就能轻松应对。总结总的来说，正弦交流电路的相量图问题并不难，只要我们理清思路，掌握基本概念和方法，就能轻松解决。希望这篇文章能帮到你们，祝大家学习顺利！𐟓š

电测实验：交流参数与互感测量全解析 𐟓š 实验报告指南数据处理完成数据记录表内的计算。（参考导验原始录表）根据测量的元件AB数据，绘制无元件AB联时的阻抗三角形和导纳三角形。再根据测量元件AB联后的数据，绘制相应的阻抗三角形和导纳三角形。（两个阻抗三角形作于同一图中，导纳三角形同理）实验小结通过本次交流参数与互感的测量实验，可以掌握交流电流表、交流电压表和功率表测量元件相关参数的方法。理解三表法的使用与原理，掌握两耦合线圈同名端和异名端的判断方法及实验设计。明白电路性质（感性/容性）的异联电容测量方法。 𐟔 探索更多如果你对电测实验有疑问或需要更多帮助，欢迎随时提问！我们期待看到你的导纳三角形和阻抗三角形，并一起探讨它们的正确性。记得，实验的过程是探索和学习的好机会！

过孔的寄生电容和电感一、过孔的寄生电容和电感过孔本身存在着寄生的杂散电容，如果已知过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为则过孔的寄生电容大小近似于： C=1.41D1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用的过孔焊盘直径为20Mil（钻孔直径为10Mils），阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是： C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF 这部分电容引起的上升时间变化量大致为： T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps 从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，就会用到多个过孔，设计时就要慎重考虑。实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离（Anti-pad）或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感： L=5.08h[ln(4h/d)+1] 其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为： L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=/T10-90=3.19€‚这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

电化学阻抗谱图解析：深入了解EIS 𐟔 定义：电化学阻抗谱（EIS）是通过在电化学系统中施加一个频率不同的小振幅交流电势波，测量阻抗随正弦波频率š„变化，从而研究电极过程动力学、双电层和扩散等现象。 EIS的频率划分：超高频部分：电容为通路，容抗可忽略不计，曲线与横坐标的交点为欧姆阻抗。中频部分：不同的容抗弧对应不同的RC电路。以锂离子电池为例，一般存在三个容抗弧，分别对应SEI、正极和负极。SEI位于更高频部分，又被称为界面阻抗。正极和负极对应的频率可以通过采用不同的另一极而确定。低频部分：对应于扩散阻抗。电路解析：电解池的等效电路可以简化为双电层电容C与电荷传输电阻R2并联，再与溶液电阻R1串联。通过图3的公式推导，Nyquist图为起点在X轴的半圆，截距为R1，半圆的直径为R2。时间常数：当”𑩫˜频向低频移动时，有一个特征频率，使得阻抗的实部和虚部相等，即处于半圆弧线的中点。以图2为例， = 1/(R2C)，这里的R2C则为时间常数。本质上，EIS图谱根据时间常数的不同，把RC电路分解成不同的容抗弧。在Nyquist图中，第1象限的容抗弧代表RC电路。如果系统有N个RC电路，如果时间常数相差5倍以上，在Nyquist图上就能分辨出N个容抗弧。如果由于时间常数接近而导致容抗弧小于N个，这种现象叫做混合电势下EIS的退化。阻抗谱上一个容抗弧对应两个时间常数的情况：当Nyquist图宏观上为一个容抗弧，用一个RC电路拟合时，无法获得误差较小的数据时，可以查看Bode图中相角与频率的关系图，以图4 ()为例，如果出现两个波峰，说明存在两个时间常数。

信号线失效检测：标准与项目一览信号线在各种电子设备中扮演着至关重要的角色，但它们也可能因为各种原因而失效。𐟔砤𘺤𚆧ᮤ🝨䇧š„正常运行，信号线失效分析检测显得尤为重要。以下是一些关于信号线检测的详细信息，帮助你更好地了解这一领域。 𐟔 检测范围：汽车电子：如ABS、EPS等控制系统的信号线。音视频设备：如耳机线、HDMI线等。计算机主板：如USB、SATA等数据线。无线设备：如天线线等。 𐟓Š 检测项目：断线短路接触不良信号波形信噪比干扰阻抗电容电感延迟速度功率频率脉冲输入输出固有误差相位失真度频域分析测试 𐟓œ 检测标准（部分）： KS E2805-1989：矿道内信号线。 T/GDWCA 0052-2019：工业机器人线缆，第3部分：工业机器人用信号线。如果你需要进行信号线检测，了解这些信息和标准将大有裨益。𐟔 记得，定期检查和维护信号线，是确保设备性能的关键。

2024年超宽带LNA的稳定性与性能提升 "A 2–20-GHz Ultrawideband High-Gain Low-Noise Amplifier With Enhanced Stability" 𐟓ˆ 这篇文章介绍了一种采用砷化镓工艺的超宽带、高增益低噪声放大器（LNA），其稳定性得到了显著提升。与传统的CMOS设计相比，这种工艺的LNA功耗较高，但噪声系数和线性度表现优异。 𐟔砧賥€福升的关键在于在共源和共栅极之间加入了一组LC网络，这不仅能够改善稳定性，而且不会牺牲噪声和增益。传统方法是通过在共栅管栅极电容和地之间加电阻来提升稳定性，但这种方法会牺牲噪声和增益。 𐟔 文章中提到，采用cascode技术的目的是提升增益和增益平坦度，因为弱化了共源级的密勒效应。然而，共栅管会带来潜在的不稳定因素，因为高频下从源极看进去的阻抗可能为负值，即出现了负阻。这种情况可能是由于高频耦合正反馈路径引起的。 𐟔Œ 另外，文章中提到的电路偏置方法也值得关注。这种工艺的版图设计看起来像PCB，但实际面积并不大，设计参数通过仿真调出来，整篇文章没有一个公式（除了FoM值公式），所以这是个工程性的作品。 𐟓… 值得一提的是，MWTL是IEEE MICROWAVE AND WIRELESS TECHNOLOGY LETTERS的缩写，自2023年起由MWCL改名而来。