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电阻非电阻

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电阻非电阻

        在电子学设计过程中,最常见的就是电阻电容,除了电阻值、电容值、耐压值、功率等参数之外一般很少考虑考虑其他参数,对于信号带宽只有几百MHz的系统一般没有多大问题。

        但是随着信号频率的增加,就会出现电阻非电阻电容非电容的现象,下图是一个电阻(厚膜或者薄膜)在高频(0.1-100 GHz)的模型,左边为Flip电阻,右边为Wrap电阻 

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        实际包含了各种寄生电容、寄生电感,其中C并联电容,L为内部电感,R为电阻值,LC外部连接管脚电感,CG为外部到底电容,下表为常见封装电阻的寄生电容和电感值(高频电路一般不会用到0805封装,寄生参数太大)

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        对于1 GHz系统,0603寄生电容值约0.04pF,对应阻抗XC=1/2πfC=3.98 kΩ,增加到10 GHz时候则为398 Ω(如果考虑复数,XC=-1/ωC,XL=ωL

下图是其他形式的电阻,体积比较大的一般不会用到高频电路中,其寄生电感比较大

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        另外,电阻的高频特性除了和封装、频率相关外,还和阻抗本身也有关系,下图是不同封装、阻值下电阻频率阻抗特性,

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0603 Flip电阻频率阻抗曲线50Ω电阻高频时感抗占主导,100Ω电阻及以上时容抗占主导。

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        不同封装的频率阻抗曲线,a-d分别对应50Ω,100Ω,500Ω,1000Ω,0201封装性能最好,下图时10GHz以上模型阻抗频率曲线,其顶点由LC决定,

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另外,电阻的结构也影响高频性能,balanced edge sense结构是最好的,

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        Left: (a) 0402, (b) 0603 Right:(a) balanced edge sense, (b) L-cut, and (c) S-cut

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2021年7月11日 22:30
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