信號(hào)完整性——阻抗與電器模型

? ? ? ?又來(lái)開(kāi)始瞎寫了，感覺(jué)堅(jiān)持一件事情越來(lái)越難了。第一次寫這種技術(shù)概括文章還真挺難，看著別人得技術(shù)博客，感覺(jué)果然差距好大。哎

? ? ? ?不說(shuō)了，下面接著復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)阻抗與電器模型。信號(hào)狹義上是指在電路中變化得電壓或者電流，而在高速電路中，一切都是因?yàn)榛ヂ?lián)的阻抗。原因前面已經(jīng)說(shuō)了，包括機(jī)械設(shè)計(jì)，鏈接設(shè)計(jì)等。只要影響了電路的阻抗變化，就會(huì)影響到信號(hào)質(zhì)量。其實(shí)總結(jié)而說(shuō)，所有的信號(hào)完整問(wèn)題就是阻抗的問(wèn)題。理解了阻抗，也就是理解了信號(hào)完整信的核心。

? ? ?因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，建模與仿真是其中關(guān)鍵的一些步驟，其基礎(chǔ)就是：把物理特性轉(zhuǎn)換成阻抗描述，分析阻抗對(duì)信號(hào)的影響。

? ? ? 阻抗在日常中常常會(huì)混淆，其實(shí)電器術(shù)語(yǔ)有明確的定義：Z=U/I。只要從這個(gè)基本定義出發(fā)，就不會(huì)產(chǎn)生誤解。而影響阻抗的也就是信號(hào)線本身的電阻，還有和周圍環(huán)境形成的電容和電感。在理想中，電容就是電容，電感就是電感，電容就是電容。而在實(shí)際中，不管是電容，電感，電阻還是導(dǎo)線，都是具有三者的性質(zhì)。所有的器件都可以用理想器件組成的等效模型來(lái)表達(dá)。

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?電容可以用上圖的理想模型來(lái)代替

? ? ?也就是電容阻抗Z(w)=R+i(wL-1/wC)（這個(gè)公式是基于理想器件下用上述模型所推導(dǎo)）這個(gè)就是用理想的器件模型來(lái)仿真或者估計(jì)阻抗了。這就導(dǎo)致了個(gè)情況就是，如下圖

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說(shuō)明了隨著頻率的變化，電容器件的性質(zhì)也就開(kāi)始變化。比如說(shuō)在低頻時(shí)還保持有電容特性（阻抗隨頻率增大而減小），但隨著頻率的增加，慢慢的電容就不再具有電容的性質(zhì)，而是具有了電感的性質(zhì)，（阻抗隨著頻率在變大）。當(dāng)然這個(gè)模型只是最簡(jiǎn)單的模型，雖然簡(jiǎn)單但是很實(shí)用，基本上可以能夠跟實(shí)際測(cè)量值匹配。在很多情況下，依然可以保持較好的仿真特性。

那

么? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

這個(gè)是對(duì)應(yīng)器件的理想模型替代。電阻的阻抗Z(w)=R//L-C=[iR(wL-1/wC)]/[R+i(wL-1/wC)],電感的阻抗Z(w)=C//R-L(電感串接電阻的和并上電容）具體計(jì)算方法參考上述計(jì)算方式。（為什么引進(jìn)i,這個(gè)復(fù)數(shù)我就不多講了，學(xué)過(guò)電路基礎(chǔ)的人都知道，表示相位，但是其實(shí)在分析過(guò)程中基本上對(duì)相位不是很關(guān)心，只需要知道就行）但是上面的幾個(gè)模型最后都可以幻化成Z(w)=R+i(wL-1/wC)這個(gè)樣子，也就是說(shuō)其實(shí)他們的阻抗頻率變化圖都可以從第二個(gè)圖里面找到影子。

微帶線的模型后面在復(fù)習(xí)了。

由于現(xiàn)在軟件很發(fā)達(dá)，隨著器件模型的變化，我們不可能就這樣計(jì)算，因?yàn)楸仨氁密浖妮o助，其中比較出名的就是SPICE .雖然我還沒(méi)有怎么學(xué)過(guò)這個(gè)軟件，但是我早就聽(tīng)了這個(gè)大名如雷貫耳，希望以后工作中能有機(jī)會(huì)用到這個(gè)。

今天就先講到這里，哎，怎么有想要吐槽自己的文筆了。感覺(jué)一點(diǎn)進(jìn)步都沒(méi)有，也不知道自己這個(gè)概括別人看不看得懂額?？磥?lái)我的理解依然不夠深刻，還是不能夠用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。尷尬