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lc串联谐振回路的阻抗计算公式
2021-07-15

上文讲到,探头从总体上可分为无源探头和有源探头两大类型,而宽带宽示波器和有源探头的用户还需要在单端探头和差分探头之间做出选择。单端探头测量的是信号对“地”的参考电压,而测量两路信号的相对电压差(与地平面无关),一般来说这两路信号是相位相差180度的正反电压,则需要使用差分探头。本质上,单端探头也是一种特殊的差分探头,因为测量的是信号与地平面的相对电势差,所以理论上用户也可以只买差分探头来覆盖所有差分信号和单端信号的测量需求,但多方面的因素又制约了这种可能性,与单端探头相比,差分探头价格更贵,使用也较不方面,需要额外的电源。


阻抗角θ计算公式


模拟电路基础,进行丙类功率放大器的相关学习,高频功放静态工作点的改变,可以使导通角θ变小,电路由甲类、乙类工作状态进入丙类状态,学习本章节应重点掌握丙类功放各部分功率的计算公式,并利用折现分析法、晶体管的转移特性曲线和输出特性曲线,对功放进行性能的分析。


串联谐振公式


根据原来电路图设计,在T1、T2的基极反向并联有二极管-R串联电路,用来抵消b-e的二极管整流特性。


同时,在做习题的过程中反复体会Y参数等效分析法、折线分析法、晶体管转换特性曲线和输出特性曲线等分析方法,能够使学习事半功倍。结合《通信电路》实验操作,可以对本门课程的理论知识有新的体会。


串联谐振


lc并联谐振电路的作用


第五章作为六、七、八章的基础,全面介绍了频率变换电路的特点及分析方法,标志着本门课程的学习进入了另一个新的阶段。学习本章内容,应把握住线性时变工作状态这个重点,利用时变静态电流和时变电导对电路进行分析计算,使用这两个参数时应注意输入电压是否符合线性时变工作状态的要求。


lc串联电路特性阻抗


充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。


时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS(lowvoltagedifferentialsignaling)就是指这种小振幅差分信号技术。


增加D1,D2之后,电路便可以持续振荡了。在C1上出现的谐振点电压大约400V。


抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被最大程度抵消。


流过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势,总是阻碍线圈中原来电流的变化,当原来电流在增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流减小时,自感电动势与原来电流方向相同。因此,“自感”简单地说,由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小跟穿过导线线圈的磁通量变化的快慢有关系。线圈的磁场是由电流产生的,所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化的快慢有关系。对同一线圈来说,电流变化得快,线圈产生的自感电动势就大,反之就小。对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的情况下,产生的自感电动势是不同的,电学中用自感系数来表示线圈的这种特征。自感系数简称自感或电感。


LC振荡电路,是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号,常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的,要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波,必须提高振荡频率,并且使电路具有开放的形式。


下面使用MFV13001组成实验电路进行测试。MFV13001的电流放大倍数(hfe)大约在30左右,比起普通的NPN三极管小一个数量级。这是它能够工作在高压下的一个折中。


 现代示波器探头都支持编码能力,使得示波器主机能够识别与它相连接的探头类型和特性参数。 从而使示波器能够自动重构所有幅度测量结果以避免发生泥淆。而如果使用不带这种识别系统的探头,则用户就不得不自己为所有波形显示和测量结果重新定义以便反映出探头的衰减量。


简介测量PCIe,SATA和其它快速模拟和数字信号等宽带信号时总是需要高阻抗探头。通过线缆直接连接高频信号到测量仪器只是适合通常的一致性测试和PCB验证等应用场合,但是大多数信号必须在系统运行时进行观察以便确定整个工作系统中的信号特性。大多数探头是单端,也就是测量共地信号,需要通过地线连接探头尖端附近的地和待测设备的地。这种探头很难测量本地信号地与仪器地有很大区别的信号。地也可以与待测设备的地在一起。设计者可以通过差分传输高速信号避免地连续性的问题而解决这个问题,但是这大大增加了测量挑战,因为只测量一个信号对地不能很好地表达出这个差分信号。工程师可以使用两个探头测量两个差分信号对地的信号然后相减,但这将占用两个通道,而且依赖于两个探头的精确匹配。本文将解释这个方法将比真正的差分探头带来更大的负载。所有的高阻抗差分探头对于被测信号都表现出负载阻抗,使得信号产生失真。本文将谈到为什么差分探头比单端探头的固有负载要小,并且描述一种比以前任何一种探头都具有最小负载效应的差分探头。待测信号的探头额定负载效应可以量化,同时将展示探头负载效应的评估方法。 单端探头的负载效应单端探头有两个输入端——信号(尖端)和地。等效电路包括电感、DC电阻并联的输入电容和地夹的电感。地夹电感可以和尖端电感归结在一起以简化电路。有源探头的等效电路如Figure1所示。给出的电感有两个——尖端和地夹电感。地夹电感通常占主导地位并依据用户连接待测系统地的方式而改变。低频时,该探头将通过电阻R加重待测电路的负载。R通常相当大,该效应可以忽略。高频时,电容开始产生负载效应,造成待测信号的很大失真。电容和电感在该频点谐振,负载变成0欧姆,完全短路了信号。为了减少负载效应(增加探头的阻抗),电容和电感要尽可能的小。差分探头包括两个独立的输入端子和一个差分放大器,如Figure2所示。因为有源电路只放大两个输入,公共地连接还有相关的电感被去除。剩下的电感是两个尖端电感的和,但是由于Ltip通常远小于Lgnd,负载电感变得很小。尖端电感也是固定的,不依赖于任何因不同用户而改变的地夹。此外,电容减半,因为负载电容和原有的输入电容串联。


通过实验对于小型荧光电路工作原理进行验证。通过对比可以看到灯丝串入谐振电路,灯丝发热会明显提高电路的工作的效率。


数字示波器是电子工程师使用最广泛的一种测试测量仪器,从测试系统的角度来看,数字示波器系统包括主机和探头两主要组成部分,示波器探头与主机的关系就好比汽车与轮子,汽车车身通过轮子才能接触到地面,才能发挥行驶的功能,示波器主机也是通过探头才能接触到信号,才能执行信号采集与测试的功能。缺少轮子的汽车就是一堆废铁,没有探头的示波器也只能是个摆设。示波器探头不仅仅是把测试信号送进示波器输入端的一根导线,而且是仪器系统的重要组成部分。根据特性和应用场合的不同,探头可以分成很多类型号,以适应各种不同信号测试的需要。其中一类称为有源探头,其内部包含有源电子元件(主要是晶体管)可以提供信号放大能力,不含有源器件的探头称为无源探头,其中只包含无源器件如电阻电容等。这类探头通常只能对信号进行衰减。我们可以继续将有源和无源探头分成更专门的类别型号,我将通过系列文章来介绍每种探头的工作原理、应用场合和使用注意事项。


新的差分探头的等效电路如Figure4所示。设计包括抑制谐振阻抗的电阻,也能通过消除地夹电感减少电感。输入电容进一步减少到非常低的水平,有效的是谐振频率移到7GHz,好于单端探头。


通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器,切断中线与地线的连接。将示波器从保护地线浮动起来,以减小地环路的影响。这种方法其实并不可行,因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连,是不安全的测量方法,会带来l人身伤害,仪器和电路损坏!

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