04第四讲阻抗测试原理
04第四讲阻抗测试原理
电源供电轨道的塌陷与电源分布系统阻抗有关
降低阻抗
最大的EMI根源是流经外部电缆的共模电流
可通过电缆周围的铁氧体扼流圈来增加共模电流路径阻抗， 从而减小共模电流大小，降低共模电流的辐射效应
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
阻抗是解决信号完整性问题的核心
阻抗不仅可以用来描述与信号完整性相 关的问题，而且还可以用来得到信号完 整性问题的解决方案和设计方法…1
为了把物理系统设计成为我们希望的最
佳性能，需要把设计的物理结构转化为
等效的电路模型，之后用电路仿真器进
行仿真和性能预测。因此需要对阻抗进
行建模，阻抗测量是阻抗建模的最基本
实际器件都有寄生效应，因而它们的行为必 然受到寄生效应的影响
或者说，所有器件的测试都是有限制的
确定的频率、温度、湿度、偏置…
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
你买来的根本就不是一个电容
频率测试中必须考虑的最关键因 素之一
实际的电容
二阶RLC模型
一阶电容模型
电阻、电容、电感、传输 线、…
Only real devices can be
10
measured, and only ideal
elements can be calculated or
simulated
1
0.5
10MHz
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系
100MHz
1GHz
李国林 雷有华 2012年春季学期
capacitive
电阻测量原理
电阻测量原理电阻是电路中常见的一种基本元件，它的作用是限制电流的流动，是电路中的重要组成部分。
在电子电路中，我们经常需要测量电阻的数值，以便了解电路的工作状态和性能。
因此，掌握电阻测量的原理和方法对于电子工程师和电子爱好者来说是非常重要的。
本文将介绍电阻测量的原理和方法，希望能够帮助大家更好地理解电阻测量的过程。
一、电阻的基本概念。
电阻是电路中的一种 passiv 元件，它的作用是限制电流的流动。
电阻的单位是欧姆（Ω），常用符号为R。
电阻的大小与电阻元件的材料、长度、横截面积以及温度相关。
在电路中，电阻可以用来调节电流的大小，控制电路的工作状态。
因此，电阻在电子电路中起着非常重要的作用。
二、电阻测量的原理。
电阻测量的原理是利用欧姆定律来实现的。
欧姆定律指出，电流通过一个电阻的大小与电压成正比，与电阻的大小成反比。
即I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
因此，我们可以通过测量电流和电压的数值，来计算出电阻的数值。
在实际测量中，通常会使用万用表来测量电阻的数值。
三、电阻测量的方法。
1. 直流电阻测量。
在直流电路中，可以使用万用表的电阻测量档位来测量电阻的数值。
首先将万用表的测量旋钮拨到电阻档位，然后将测量笔分别接触电阻元件的两端，此时万用表将显示出电阻的数值。
需要注意的是，测量时要保证电路处于断电状态，以免影响测量结果。
2. 交流电阻测量。
在交流电路中，电阻的数值会受到频率和波形的影响，因此需要使用专门的交流电阻测量仪来进行测量。
交流电阻测量仪可以通过改变频率和波形，来模拟不同工作条件下的电阻数值，从而更准确地测量电阻的数值。
四、总结。
电阻测量是电子工程中常见的实验和工作内容，掌握电阻测量的原理和方法对于电子工程师来说是非常重要的。
本文介绍了电阻的基本概念、电阻测量的原理和方法，希望能够帮助大家更好地理解电阻测量的过程。
在实际工作中，我们需要根据电路的工作条件和要求，选择合适的测量方法和仪器，以确保测量结果的准确性和可靠性。
阻抗测量原理
阻抗测量原理
阻抗测量是一种用于测试电路或设备阻抗（即电阻、电感和电容）的方法。
阻抗测量的原理是基于交流电信号在电路中的传输和响应。
以下是阻抗测量的基本原理：
1. 交流电信号：阻抗测量通常使用交流电信号，以便能够测量电路或设备对不同频率的信号的响应。
交流电信号是由正弦波组成的，并且其频率可以根据需要进行调整。
2. 激励电压：在阻抗测量中，需要在被测电路或设备上施加一个已知的交流电压。
这个电压可以通过信号发生器或其他电源产生。
3. 测试电流：被测电路或设备对施加的交流电压会产生响应，导致电流流动。
在测量中，需要测量通过电路或设备的电流大小。
4. 相位差测量：除了测量电流大小外，还需要测量电流和施加电压之间的相位差。
相位差可以提供关于阻抗性质的额外信息。
5. 计算阻抗：通过测量电流和电压以及计算它们之间的相位差，可以计算出电路或设备的阻抗值。
不同阻抗元素（电阻、电感和电容）对交流电信号的响应不同，因此通过测量可以确定它们的存在和值。
阻抗测量的原理是基于交流电信号的传输特性和电路响应的分析。
通过测量电流、电压和相位差等参数，可以计算出电路或
设备的阻抗值，从而了解其性质和特征。
这种测量方法在电子工程、电力系统和通信领域等具有广泛的应用。
阻抗测试原理
阻抗测试原理
阻抗测试是一种用于测量电路阻抗的方法，主要针对交流电路。
它基于电压和电流之间的关系，通过测量电路中的电压和电流来计算阻抗。
阻抗测试主要包括以下原理：
1. 电压和电流的相位关系：在交流电路中，电压和电流存在相位差。
阻抗测试利用电压和电流相位的变化来测量电路的阻抗。
2. Ohm's Law（欧姆定律）：根据欧姆定律，电流和电压之间
存在线性关系。
利用欧姆定律可以推导出阻抗的计算公式。
3. 电压和电流的幅值关系：阻抗可以通过测量电压和电流的幅值来计算。
根据幅值的比值，可以得出阻抗的大小。
4. 复数表示：阻抗可以用复数表示，其中实部表示电阻，虚部表示电抗。
通过测量电压和电流的相位差以及幅值，可以将阻抗表示为复数。
阻抗测试通常使用特定的仪器和设备，如阻抗测量仪或网络分析仪。
这些设备可以通过在电路中施加信号，并测量电压和电流来计算阻抗。
阻抗测试在电力系统、通信系统和电子设备中都有广泛的应用，用于优化系统性能和故障诊断。
阻抗测试方法
阻抗测试方法阻抗测试是一种用于测量电路或电子设备中电阻、电抗、电导和电容等参数的测试方法。
在电子工程领域中，阻抗测试是非常重要的一项工作，它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性，为电路设计和故障排除提供重要参考。
本文将介绍几种常见的阻抗测试方法，希望能为大家提供一些帮助。
首先，最常见的阻抗测试方法之一是交流阻抗测试。
交流阻抗测试是通过在待测电路中加入交流信号，然后测量电压和电流的幅值和相位差来计算电路的阻抗。
这种方法通常使用示波器和信号发生器来实现，可以测量电路在不同频率下的阻抗特性，对于频率响应较强的电路特别有用。
其次，另一种常见的阻抗测试方法是直流阻抗测试。
直流阻抗测试是通过在待测电路中加入直流信号，然后测量电压和电流的大小来计算电路的阻抗。
这种方法通常使用电压表和电流表来实现，可以快速测量电路的静态特性，对于直流电源和稳压器等电路的设计和测试非常有用。
此外，还有一种常见的阻抗测试方法是网络分析仪测试。
网络分析仪是一种专门用于测量电路参数的仪器，它可以测量电路在不同频率下的阻抗、传输特性和散射参数等。
这种方法通常使用网络分析仪和相应的测试夹具来实现，可以实现对复杂电路的全面测试和分析。
最后，还有一种常见的阻抗测试方法是阻抗分析仪测试。
阻抗分析仪是一种专门用于测量电路阻抗的仪器，它可以通过扫描频率来测量电路在不同频率下的阻抗特性。
这种方法通常使用阻抗分析仪和相应的测试夹具来实现，可以实现对电路的高精度阻抗测试和分析。
总之，阻抗测试是电子工程领域中非常重要的一项工作，它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性，为电路设计和故障排除提供重要参考。
本文介绍了几种常见的阻抗测试方法，包括交流阻抗测试、直流阻抗测试、网络分析仪测试和阻抗分析仪测试，希望能为大家在实际工作中提供一些帮助。
希望本文的内容能对大家有所启发，谢谢阅读！。
第四讲-阻抗-人格心理学知识讲解
• 所有理论均表明，阻抗对于心理咨询与治疗过程具有深刻 影响，只有积极地加以认识和控制才能达到预期的效果。
二、阻抗的表现形式和种类
二、阻抗的表现形式和种类
• （一）言语程度上的阻抗 • （二）言语内容上的阻抗 • （三）言语交流方式上的阻抗 • （四）咨询关系上的阻抗
（一）言语程度上的阻抗
• 从言语程度上看，阻抗主要表现为三种：
• 转移了会谈的方向，是来访者某种自我保护的 需要
（三）言语交流方式上的阻抗
• 通过求助者言语交流中不同心理活动加以体现
• 心理外归因、健忘、顺从、控制话题、最终暴 露
1. 心理外归因
• 求助者将其某种心理冲突与矛盾的原因完全归结于外界 作用的结果，而回避从其自身的角度加以认识
• 严重阻碍了个体的自我反省，使人将一切错误客观化， 并将所有的责任推到别人身上，而不愿意识到可能自己 也有问题或错误
2. 多话
• 往往是无意识的
• 回避不愿意接触的现实问题，以免除由此产生 的焦虑和其他痛苦体验
• 求助者按自己的方式急切地表达和急于解决问 题的表现
（二）言语内容上的阻抗
• 内容上的阻抗是指求助者有意无意的不愿接触或者拒绝 谈论某些方面的话题，有的甚至想方设法把会谈主题控 制在自己希望的内容上，因为求助者感到谈论某些内容 是危险的，会引起焦虑不安、害羞或痛苦。
1、阻抗的产生是由于来访者不愿否定自我与不敢面 对困 难
• 自我一旦形成，往往不容易改变。自我的否定必然会引起心理 冲突与痛苦。成长中的变化必然会伴随已有行为习惯的消除和 新行为习惯的建立而带来的痛楚。
阻抗测试方法
阻抗测试方法阻抗测试是电气工程中常用的一种测试方法，用于测量电路或设备的阻抗大小。
阻抗测试方法的选择和实施对于确保电路和设备的正常运行至关重要。
本文将介绍几种常见的阻抗测试方法及其应用。
首先，最常见的阻抗测试方法之一是使用示波器和信号发生器进行阻抗测试。
该方法通过将信号发生器产生的信号输入待测电路或设备，然后使用示波器测量输入和输出信号的波形，从而计算出电路或设备的阻抗大小。
这种方法简单易行，适用于大多数电路和设备的阻抗测试。
其次，另一种常用的阻抗测试方法是使用网络分析仪进行阻抗测试。
网络分析仪能够以更高的精度和频率范围测量电路或设备的阻抗，通常用于对高频电路和微波设备的阻抗测试。
通过网络分析仪，可以更准确地了解电路或设备的阻抗特性，为电路设计和设备调试提供重要参考。
此外，对于一些特殊的电路和设备，还可以采用阻抗匹配器进行阻抗测试。
阻抗匹配器是一种专门用于匹配电路和设备阻抗的测试仪器，能够精确地测量和调节电路或设备的阻抗，确保其与外部系统的匹配性。
这种方法适用于对阻抗匹配要求较高的电路和设备，能够有效提高系统的性能和稳定性。
最后，需要指出的是，在进行阻抗测试时，应该根据具体的测试要求和条件选择合适的测试方法，并严格按照测试方法的要求进行实施。
同时，还需要注意测试仪器的校准和环境因素对测试结果的影响，确保测试结果的准确性和可靠性。
综上所述，阻抗测试方法的选择和实施对于电路和设备的正常运行至关重要。
通过选择合适的测试方法，并严格按照测试要求进行实施，可以有效地了解电路和设备的阻抗特性，为电路设计和设备调试提供重要参考，确保系统的性能和稳定性。
希望本文介绍的几种常见的阻抗测试方法能够对读者有所帮助。
阻抗测试原理
阻抗测试原理阻抗测试是一种用来测量电路或电子设备中阻抗的方法，它可以帮助我们了解电路中的电阻、电感和电容等参数。
阻抗测试原理是基于交流电路理论和电阻、电感、电容的特性，通过对电路中的电压和电流进行测量，来计算出电路的阻抗值。
首先，我们需要了解什么是阻抗。
阻抗是指电路对交流电的阻碍程度，它包括电阻、电感和电容。
在交流电路中，电阻会消耗电能，电感会导致电流滞后，电容会导致电流超前。
这些特性都会影响电路对交流电的响应，因此需要通过阻抗测试来准确地了解电路的特性。
阻抗测试的原理是利用交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律，通过对电路中的电压和电流进行测量，来计算出电路的阻抗值。
在测试过程中，我们需要使用专门的测试仪器，如阻抗测试仪或网络分析仪，来对电路进行测试。
在进行阻抗测试时，我们需要注意以下几点。
首先，要选择合适的测试仪器和测试方法，根据电路的特性和要求来确定测试的频率范围和测试参数。
其次，要保证测试仪器的准确性和稳定性，避免外界干扰对测试结果的影响。
最后，要对测试结果进行准确的分析和解释，找出电路中存在的问题并进行修正。
阻抗测试在电子设备的研发和生产过程中起着非常重要的作用。
通过对电路的阻抗进行测试，可以帮助工程师们了解电路的性能和稳定性，发现潜在的问题并进行改进。
同时，阻抗测试也可以用于故障诊断和维护，帮助工程师们快速准确地定位电路中的故障点，提高维修效率。
总之，阻抗测试是一种重要的电路测试方法，它可以帮助我们了解电路的特性和性能，发现潜在问题并进行改进。
通过对电路中的阻抗进行测试，可以提高电子设备的质量和稳定性，为电子行业的发展提供有力支持。
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测试信号电平
贴片器件SMD越 来越流行，以贴片
C
电容为例
陶瓷介质特性和测 试信号强度相关， 介电常数越高，相 关度越大
High
Mid Low
Vac
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L/%
直流偏置
2
0-
理想器件的时域阻抗定义
理想电阻 理想电容
Z V R I
Z
V I
V dQ dt
V
dCV
dt
V C dV
dt
理想电感
Z V L d I dt
I
I
理想电容的阻抗和其两端电压波形的变化有关
电压阶跃，瞬态阻抗为零，短路；直流电压，瞬态阻抗为无穷大， 开路
理想电感的阻抗和流过电感器的电流变化有关
消除单线网络信号完整性问题：使得信号在传 输过程中始终看到一个恒定不变的阻抗
单线网络
当信号从驱动源输出时，构成信 号的电流和电压将互连线视为一 个阻抗网络，当信号沿网络传播 时，它不断地感受着互连线瞬态 的阻抗变化
如果阻抗不变，则信号将无失真地 传播
如果阻抗发生变化，信号就会在变 化处产生反射，通过的部分信号将 会产生失真
LCR meter
L : 5.231 uH
5.231 uH
LCR meter
? L : 5.310 uH
5.310 uH
LCR meter
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射频电路测试原理 清华大学电子工程系 李国林 雷有华 2012年春季学期
误差来源
器件相关因素
测试信号频率、测试信号电平、直流偏置、 环境参数（温度、湿度、…）、老化、…
返回路径为均匀平面是实现 最低串扰的结构，如果返回 路径均匀平面发生变化了， 感性耦合将比容性耦合增加 得多
感性耦合主导的串扰又称开 关噪声，I噪声
耦合电感主导的开关噪声是 连接插件头及封装设计中最 为重要的噪声来源
谨慎设计信号路径的物理结 构，尽量降低网络间互感量
双线系统的近端串 扰和远端串扰测试
标称值、实值、示值
实际器件寄生参量
电路模型
方法误差
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寄生元件把问题复杂化了
所有的器件都有寄生效应，寄生效应大 小取决于器件材料差异、设计方案的不 同
理想器件是仿真用的，实际中不存在理想电 阻、理想电容、理想电感和理想传输线
阻抗是解决信号完整性问题的核心
阻抗不仅可以用来描述与信号完整性相 关的问题，而且还可以用来得到信号完 整性问题的解决方案和设计方法…1
为了把物理系统设计成为我们希望的最
佳性能，需要把设计的物理结构转化为
等效的电路模型，之后用电路仿真器进
行仿真和性能预测。因此需要对阻抗进
行建模，阻抗测量是阻抗建模的最基本
电阻、电容、电感、传输 线、…
Only real devices can be
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measured, and only ideal
elements can be calculated or
simulated
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100MHz
1GHz
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实际的电感
|Z| 绕线电感
|Z| 磁芯电感
f
f
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实际的电阻
大阻值电阻
大电阻
电容 电感
f
小阻值电阻 小电阻
电感
f
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电磁干扰
EMI
电磁干扰问题包含三个方面：噪声源、辐射传 播路径和天线
前面的三个信号完整性问题的根源也是电磁辐射的 根源
即使噪声远远低于完整性噪声预算，它仍有可能引 发严重的辐射
产生辐射的大多数电压源来自于电源和地分配 网络，减小轨道塌陷噪声也能降低辐射
IO接头的阻抗，特别是返回路径的插件连接头 的阻抗，会严重影响噪声电压，并引发辐射电 流
…
Eric Bogatin, Signal Integrity: Simplified, Prentice Hall, 2003
李玉山，李丽平 译，《信号完整性分析》，电子工业出版社， 2005
Howard Johnson, High Speed Digital Design --- A Handbook of Black Magic, Prentice Hall, 1993
电纳
jB
susceptance
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capacitive
inductive
阻抗/导纳平面
X
Z
Y G jB Y
Y G2 B2
arctan B
G
resistive
R
Z R jX Z
conductive
G
inductive
实际器件都有寄生效应，因而它们的行为必 然受到寄生效应的影响
或者说，所有器件的测试都是有限制的
确定的频率、温度、湿度、偏置…
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你买来的根本就不是一个电容
频率测试中必须考虑的最关键因 素之一
实际的电容
二阶RLC模型
一阶电容模型
信号线间的互耦合电容和互耦合电感产生的阻抗决定了耦合 量
电源供电轨道的塌陷与电源分布系统阻抗有关
降低阻抗
最大的EMI根源是流经外部电缆的共模电流
可通过电缆周围的铁氧体扼流圈来增加共模电流路径阻抗， 从而减小共模电流大小，降低共模电流的辐射效应
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Signal Integrity
一、信号完整性分析
随着时钟频率的提高，确定和解决信号完整性问题成 为产品设计中最为关键的问题，成功属于那些准确把 握信号完整性问题并能采取有效的设计流程消除这些 问题的公司
There are two kinds of designers, those with signal-integrity problems and those that will have them.
电流阶跃，瞬态阻抗为无穷大，开路;直流电流，瞬态阻抗为零，短
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路
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时域内用阻抗描述理想电路元件可能是一种非 常复杂的方法，转换到频域分析则显得很简单
Z V V I C dV dt
例：电容的时域阻抗
电容上的瞬态阻抗
电容上的电压变化
1－>0.0001
相邻的电源和地间介质尽量薄，紧密靠近；低电感 去耦电容；多电源管脚、多地管脚、短管脚
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轨道电源噪声
3M公司的C-Ply H=8um =20
超低回路电感 大分布电容
降低了电源地分 布阻抗
5ns/div
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复数阻抗与导纳
施加正弦信号---幅度、相位
Z V Z R jX
I
阻抗 impedance
Y I Y G jB
V
导纳 admittance
G
电导
conductance
R
jX
电阻
电抗
resistance reactance
依据…2
*
#
射频频段对阻抗的测量是困难的，但阻抗测 量可以使设计者更加明了如何使他们的设计 符合系统指标
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二、阻抗的基本定义
Z V I
阻抗的基本定义就是：流 经器件的电压电流比例关 系
阻抗定义适用于所有场合： 时域/频域，实际器件/理想 器件
总线上的开 关噪声测试
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R jL
R jL|| 1
jC
轨道塌陷噪声 Rail-Collapse Noise
集成电路的发展趋势是低电源电压和高功率消 耗
门越来越多，开关速度越来越快
电源-地系统的设计目标是使电源分配系统的 阻抗最小
广义地讲，信号完整性指的是高速数字产品中由互连 线引起的所有问题
研究互连线与数字信号电压电流波形间的关系，互连线电气 特性参数是如何影响其性能的
时序、噪声、电磁干扰
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四类特定问题
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R
Dissipation factor
B D ctan tan G
B
tan G G
B C
conductive
G
inductive
capacitive
X
Q tan
R
Quality factor
Q tan B