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射频 - 组件与系统 - 电阻

电阻是一种导电介质的属性,在交流环境下,电阻器有时候仍发挥着其直流属性(例如在晶体管的偏置网络中),有可能会破坏电路的射频工作点。

电阻等效电路

在射频电路中,电阻的等效模型是这样的:

图中,R 表示电阻本身,L 表示管脚等效电感,C 是寄生电容的组合(因电阻器的结构而异)。一般来说,碳膜电阻的高频性能很差,因为它是由密集的介电颗粒或碳颗粒组成的,每对碳颗粒之间是一个很小的寄生电容。这些寄生效应是等效电路的重要组成成分。

线绕电阻在射频电路中也有问题,这些电阻往往在高频上表现出变化的阻抗,对于 10MHz-200MHz 频率范围内的小阻值电阻来说尤为明显。绕线电阻的寄生电感比碳膜电阻大,电感值可用单层空芯电感计算公式(下文会提及)近似求得。因为线绕电阻电感的特征明显,其阻抗会随着频率的增加而增大。在某个频率(FrF_r)下,电感(LL)将会与并联电容(CC)产生谐振,产生一个阻抗的峰值,在峰值点之后,频率越增加,阻抗反而越小,如下图所示:

金属膜电阻可在频率范围内表现出最佳的特性,虽然其等效电路与碳膜、绕线电阻一样,但等效电路中各个寄生元件的值都会降低。

如图,金属膜电阻的阻抗在大致高于 10MHz 时开始有降低的趋势,这是由于等效电路中的并联电容导致的。但是在很高的频率上,或者很低的阻值(50Ω)时,阻抗会受管脚电感与趋肤效应的影响。管脚电感产生了一个谐振峰值。而趋肤效应影响的是曲线的斜率。

参考与致谢

  • 《RF-Circuit-Design(second-edition)_Chris-Bowick》

文章作者:Power Lin
原文地址:https://wiki-power.com
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