RLC（电阻、电感、电容）

RLC（电阻、电感、电容）

• 目录
• 一、两个电阻（R1，R2），电容（C1，C2）的串联/并联公式？
• [二、请画出这个1ms， 1V的Vin脉冲信号在Vout端的大致图像](#二、请画出这个1ms， 1V的Vin脉冲信号在Vout端的大致图像)
• • 1.电路图
  • 2.论据
  • [3. 模拟结果](#3. 模拟结果)
  • 4.求流过R0的电流
• 三、电容的阻值和阻抗的含义分别是什么？
• [四、画出mlcc电容的｜Z｜和 f的曲线示意图](#四、画出mlcc电容的｜Z｜和 f的曲线示意图)
• • [1. 阻抗与频率变化关系](#1. 阻抗与频率变化关系)
  • 2.常规的MLCC陶瓷电容的曲线图
• 五、电感选型时需要考虑哪些和电流相关的参数，为什么？
• [六、磁珠上写着FERR-470-OHM-215MA-1.5OHM， 470，215和1.5分别代表什么含义？](#六、磁珠上写着FERR-470-OHM-215MA-1.5OHM， 470，215和1.5分别代表什么含义？)
• 七、下列实测到的波形，分别是示波器的什么寄生参数导致的？

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目录

一、两个电阻（R1，R2），电容（C1，C2）的串联/并联公式？

1.电阻

2. 电容
   

3.结论

电阻越串越大，电容越并越大

二、请画出这个1ms， 1V的Vin脉冲信号在Vout端的大致图像

1.电路图

2.论据

V(t) = Vmax * (1 - e^(-t/RC)) 充电过程

V(t) = V0 * e^(-t/RC) 放电过程

RC电路的时间常数可以用来描述电路对输入信号或者初始电压的响应速度。RC越大响应速度越慢，RC越小响应速度越快。通过调整电路中的电阻和电容的数值，可以控制RC电路的时间常数，从而满足不同的应用需求。

Tips： 10%～90% rise time = 2.2 RC

当RC常数 小于(5～10)倍脉冲宽度可以在一个脉宽完成放电，当RC常数大于脉冲宽度，不能完全放电。

3. 模拟结果

• 如果C=10nF, R =10k, RC 常数为2.2*RC = 220us， 那么得到的输出波形就是如下：

• 如果如果C=10nF, R =100k, RC 常数为2.2*RC = 2.2ms， 那么得到的输出波形就是如下。在一个脉冲周期内无法完成电容的放电。
  

4.求流过R0的电流

i2= 12/7.2=1.66A

i1=1.66x 6/20=0.5A

i0=0.5x 10/25=0.2A
解法一：串并联简化

解法二：戴维南等效电压源串电阻，等效成电流源并电阻，电压源用短路替代，电流源用开路替代, 再把其余电阻等效

3//6等效是2

AB电压是6Ω上电压8V

2，3，5串，和10并等效是5

AB电压是10Ω上电压4V

4/20=0.2A

三、电容的阻值和阻抗的含义分别是什么？

阻抗的定义：在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流起阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗．

电抗：

电容 在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 1/2πfC

电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗 2πfL

电容&电感 在电路中对交流电起阻碍作用总称为 电抗。

四、画出mlcc电容的｜Z｜和 f的曲线示意图

1. 阻抗与频率变化关系

1)低频范围阻抗由电容©决定(频率为2πfL<1/2πfC)。

2)自谐振频率下阻抗由ESR决定(频率为2πfL=1/2πfC)。

3)高频范围阻抗由ESL决定(频率为2πfL>1/2πfC)。

2.常规的MLCC陶瓷电容的曲线图

• 可以看出，不同的电容，曲线是不同的，容量大的ESR要小些，谐振频率低些，主要滤低频。容量小的ESR要大些，谐振频率要高，主要滤高频。

容值一样，不同类型电容ESL受频率的影响变化

MLCC: 电流距离长, 布线宽度窄

低电压反向电容器: 电流距离短，布线宽度宽

3-端头电容: 电流距离短，布线宽度宽，四路线路形成并联

五、电感选型时需要考虑哪些和电流相关的参数，为什么？

1. 电感器的额定电流 (Rated Current）：是指电感器在长时间工作条件下可以安全承受的最大电流值。在选型时需要保证电感器的额定电流大于或等于实际电路中的最大电流。
2. 饱和电流 (Saturation Current)：这是指电感器在一定磁场强度下磁芯磁化饱和时所能承受的最大电流值。饱和电流大于实际电路中的最大电流。当电流达到饱和电流时，电感器的电感值会下降，这可能会导致电感器在工作时无法满足设计要求。
3. 电感器的其他参数电感值、直流电阻、最大工作温度和封装类型，以保证电感器在实际电路中的正常工作和长期可靠性。

六、磁珠上写着FERR-470-OHM-215MA-1.5OHM， 470，215和1.5分别代表什么含义？

6.1、磁珠是一种抗干扰元件，在高频时呈阻抗，通过发热耗能，消耗掉不需要的高频成分（消除传输线的射频噪声和尖峰干扰）

6.2、参数含义：

470ohm是指高频时的阻值（一般标准100MHz）

215MA是指额定电流

1.5ohm 是指低频时的阻值

6.3、电感和磁珠有什么区别？

电感和磁珠在构成、参数、工作原理的差异。
构成 。电感通常由导线绕在磁芯上制成，而磁珠则由导线外围包裹着一层铁氧体磁性材料构成。
参数 。电感的参数主要是感值和额定电流，而磁珠的参数主要是欧姆值和能够通过的额定电流。
工作原理 。电感是一个储能器件，能够把电能储存到磁芯的磁场中，然后在合适的时机释放出来；

磁珠则主要将流过它的高频信号以热能的形式消耗掉，对高频信号相当于一个电阻。
6.4、电感和磁珠在电路中的描述

1、10OHM---高频（一般标准100MHz）时呈阻抗，交流阻抗为10Ω

高频时相当于一个电阻，和电容构成低通滤波器

2、0.05OHM---低频时呈感抗，单位是欧姆，0.05Ω

3、1A---额定电流

4、50%-高频时阻抗的误差


电感


磁珠

七、下列实测到的波形，分别是示波器的什么寄生参数导致的？

1. 测量波形低于实际波形。

   寄生电阻，指探头输入电阻Rprobe：为了减小对电路信号的影响， 要求Rprobe尽可能大；一般要求输入电阻大于负载阻抗10倍以上。

2. 测量波形产生振铃。

   探头内部寄生电感和寄生电容组成谐振回路（电容以及尖端和接地引线电感形成的LC电路,）,输入电感取决于信号线和地线长度，对于高频信号测试时需要严格控制信号和地线的长度，否则容易产生振铃。

3. 测量波形上升缓慢。

   容性负载:它会影响延迟、上升时间和带宽测量，可以通过减小电容改善，无源探头为10pF_{几百pF，有源探头：0.2pF}几pF之间

示波器100MHz以下带宽大部分1MΩ输入阻抗；100MHz~2GHz大部分有1MΩ和50Ω切换选择；大于2GHz示波器大部分只有50Ω输入阻抗。