4種類型的電抗簡介

有4個電路概念將高速數(shù)字電路與低速數(shù)字電路的研究區(qū)分開來：電容、電感、互容和互感。這4個概念為描述和理解數(shù)字電路元件在高速電路中的特性提供了內涵豐富的表述。

研究電容和電感的方法有許多種。微波工程師使用麥克斯韋方程組，控制系統(tǒng)的設計者使用拉普接斯變換，提倡使用SPICE仿真的設計者使用線性微分方程，數(shù)字電路工程師則使用階躍響應。

階躍響應的測量方法向我們展示的正是我們想要知道的：一個脈沖激勵一個電路元件時究竟會發(fā)生什么情況。只要我們愿意，就可以由這個階躍響應推導出電路元件阻抗與頻率的關系曲線。從這個意義上來說，階躍響應測量與阻抗的頻域測量是同樣有效的。

關于電容和電感的研究，我們將重點關注電路元件的階躍響應。

圖1.4舉例說明了一個雙端設備階躍響應的一種經(jīng)典測量方法。圖中使用輸出阻抗為R5Ω的階躍激勵源。階躍激勵與被測設備并聯(lián)，這里我們測量其電壓響應。在實際測量中，階躍信號被反復不斷地重復輸入，而響應結果則同步顯示在一個示波器上。

實際上，通過觀察階躍響應并運用以下三個經(jīng)驗法則，任何人都能夠產(chǎn)即描述出被測設備的特征：

1、電阻器顯示出的是一個平坦的階躍響應。在時間零點，輸出電壓上升到一個固定值并保持不變。

2、電容器顯示出的是一個上升的階躍響應。在時間零點，階躍響應從零開始，但隨后上升為一個滿幅值的輸出。

3、電感器顯示出的是一個下降的階躍響應。在時間零點，輸出立即升至滿幅值，隨后逐漸衰減到零。

首先，階躍響應作為時間的一個函數(shù)，我們根據(jù)其是否保持為常數(shù)，上升還是下降，就可以描述出任何一個電路元件的特性，并且分別將這些元件標記為阻性的、突發(fā)的或感性的。

電抗的效應可以進一步細分為普通的和相互的兩種類型。普通類型的電容和電感描述的是獨立電路元件的特性。互容和互感的概念描述的是一個電路元件對另一個元件的影響。在數(shù)字電子學里，互容或互感通常會引起不必要的串擾，我們應該力求使其最小化。普通的電容或電感可能是有用的，用于描述互容和互感的元件的特性。

我們將定義一個特定的階躍響應，用于描述互容和互感電路元件特性。

在只考慮集總電路元件的條件下，我們按照下列順序簡要地研究有關電抗的概念：

普通電容

普通電感

互容

互感

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