了解高頻下的電阻器行為-高頻電阻選型參考

關(guān)鍵要點

在直流和低頻時，電阻器的行為取決于物理參數(shù)和電阻率。

電阻器在高頻下充當(dāng)電阻、電感和電容的組合。

寄生電感與電阻器的長度有關(guān)。寄生電容是由于連接端子的末端充當(dāng)極板。

工程師可以無休止地研究電子設(shè)備的行為，但有時仍然會對它們不可預(yù)測的行為感到驚訝。在電子產(chǎn)品中，行為變化（例如電阻器、電容器、電感器和有源元件等集總元件中觀察到的變化）很常見。例如，電阻器在高頻下的行為方式與它在低頻下的行為方式不同。

為避免任何意外，在設(shè)計射頻和微波電路時，分析無源元件和有源元件的高頻行為非常重要。在本文中，我們將重點討論高頻下的電阻器行為。

EAK高頻電阻器

高頻下的電阻器行為

電子電路中最常見的集總元件是電阻器、電容器和電感器。電阻器的電阻特性限制了電流通過電路的自由流動。電阻可以用以下公式數(shù)學(xué)表示，其中 是材料的電阻率，l 是材料的長度，a 是材料的橫截面積。

在直流和低頻時，電阻器行為取決于物理參數(shù)和電阻率，這是與材料和頻率無關(guān)的特性。

在高頻下，電阻器是與頻率相關(guān)的元件，在不同頻率下表現(xiàn)出不同的行為。上面的公式已經(jīng)過時了，因為電阻器的寄生電容和電感在高頻下是有效的。事實上，由于電阻器的材料、形狀和尺寸不理想，每個電阻器都與電感和電容有關(guān)。

EAK高頻電阻器

以下特性負(fù)責(zé)改變電阻器在高頻下的行為：

物理尺寸

電阻器材料的特性

連接電線

寄生效應(yīng)和電阻器

電阻器在高頻下充當(dāng)電阻、電感和電容的組合。寄生電感與電阻器的長度有關(guān)。寄生電容是由于連接端子的末端充當(dāng)極板。諧振頻率與寄生電容和電感有關(guān)。

寄生電感 （L） 和電容 （C） 使電阻器與頻率相關(guān)。如果 L 和 C 是電阻器的寄生電感和電容，則公式 2 給出諧振頻率，公式 3 給出電阻器在頻率 f 下的有效阻抗。

寄生電感和電容

電阻器由于制造它的材料的導(dǎo)電性而顯示出寄生電感。在直流和低頻交流時，感抗的影響會較小。在高頻下也會出現(xiàn)寄生電容效應(yīng)。寄生效應(yīng)會在高頻交流應(yīng)用中變得活躍。在諧振頻率下，寄生效應(yīng)為零。當(dāng)工作頻率小于諧振頻率時，寄生電容占主導(dǎo)地位。當(dāng)工作頻率越過諧振頻率時，寄生效應(yīng)的感應(yīng)性更強(qiáng)。

在高頻下，電阻器中的寄生電感和電容會導(dǎo)致各種電路模塊之間出現(xiàn)不必要的耦合和延遲的電路響應(yīng)。寄生電感可以是自感或互感，具體取決于電阻器附近的元件。自感能夠使信號失真，而互感會在電路中引入噪聲。根據(jù)電阻器中存在的寄生效應(yīng)，時間常數(shù) L/R 和 RC 決定了響應(yīng)時間。

集膚效應(yīng)

高頻電阻會經(jīng)歷集膚效應(yīng)。在低頻下，電流在整個電阻器上的分布是均勻的。隨著頻率的增加，電流分布變得不均勻。在高頻下，電阻器中的電流集中在電阻器的表面。電流僅限于 RF 頻率下的表面。

EAK高頻電阻器

審核編輯 黃宇