阻抗计算说明及图解
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三相电路阻抗计算公式在三相电路中,阻抗是电压和电流之间的比值,它包含了电阻和电感两部分。
阻抗的计算公式为:Z = R + jXL其中,Z 是阻抗,R 是电阻,XL 是电感。
在三相电路中,电阻R和电感XL通常是不相等的,因此需要分别计算。
1.电阻R的计算公式为:R = U / I其中,U 是线电压,I 是线电流。
2.电感XL的计算公式为:XL =2πfL其中,f 是电源频率,L 是线路电感。
3.电容C的计算公式为:C = Q / U其中,Q 是电容器存储的电荷量,U 是电容器两端的电压。
4.电感XL的计算公式为:XL = L / (2πf)其中,L 是线路电感,f 是电源频率。
5. 对于三相电路,总阻抗Z的大小和相位角φ分别为:Z = sqrt(3) * Z1φ= atan(XL1 / R1)其中,Z1 是单相电路的阻抗,XL1 是单相电路的电感,R1 是单相电路的电阻。
6. 对于三相电路中的负载,如果它是星形联结,那么阻抗Z的大小和相位角φ分别为:Z = sqrt(3) * Z1φ= atan(XL1 / R1)其中,Z1 是单相电路的阻抗,XL1 是单相电路的电感,R1 是单相电路的电阻。
7. 对于三相电路中的负载,如果它是三角形联结,那么阻抗Z 的大小和相位角φ分别为:Z = Z1φ= atan(XL1 / R1)其中,Z1 是单相电路的阻抗,XL1 是单相电路的电感,R1 是单相电路的电阻。
通过以上公式,可以计算出三相电路中的阻抗Z,从而为电路设计和分析提供依据。
需要注意的是,这些公式适用于理想情况,实际中可能需要考虑其他因素,如线路损耗、设备参数的不准确性等。
阻抗相量怎么计算公式阻抗是电路中一个非常重要的概念,它描述了电路对交流电的阻力和反应。
在电路分析中,我们经常需要计算阻抗相量,以便更好地理解电路的特性和行为。
在本文中,我们将介绍阻抗相量的计算公式,并且讨论一些相关的概念和应用。
阻抗相量的定义。
阻抗是电路对交流电的阻力和反应,它是一个复数,包括实部和虚部。
实部描述了电路对电流的阻力,而虚部描述了电路对电流的相位偏移。
阻抗相量通常用符号Z表示,它的计算公式如下:Z = R + jX。
其中,R是阻抗的实部,表示电路对电流的阻力;X是阻抗的虚部,表示电路对电流的相位偏移;j是虚数单位。
在这个公式中,R和X都是实数,它们的单位通常是欧姆(Ω)。
阻抗相量Z 的单位也是欧姆(Ω)。
阻抗相量的计算。
在实际的电路分析中,我们需要根据电路的具体特性和参数来计算阻抗相量。
下面我们将介绍一些常见的电路元件的阻抗计算公式。
1. 电阻的阻抗相量。
电阻是电路中最简单的元件,它的阻抗相量就是它本身的阻值。
即:Z = R + j0。
其中R是电阻的阻值,j0表示虚部为零。
2. 电感的阻抗相量。
电感是一种能够储存电能的元件,它的阻抗相量可以用以下公式计算:Z = jωL。
其中,ω是角频率,L是电感的感值。
3. 电容的阻抗相量。
电容是一种能够储存电能的元件,它的阻抗相量可以用以下公式计算:Z = -j/ωC。
其中,ω是角频率,C是电容的电容值。
4. 并联电路的阻抗相量。
在并联电路中,各个元件的阻抗相量可以直接相加得到总阻抗相量。
即:Z = 1 / (1/Z1 + 1/Z2 + ... + 1/Zn)。
5. 串联电路的阻抗相量。
在串联电路中,各个元件的阻抗相量可以直接相加得到总阻抗相量。
即:Z = Z1 + Z2 + ... + Zn。
阻抗相量的应用。
阻抗相量在电路分析中有着广泛的应用,它可以帮助我们更好地理解电路的特性和行为。
下面我们将介绍一些常见的应用场景。
1. 交流电路分析。
在交流电路分析中,阻抗相量可以帮助我们计算电路的电流和电压,从而更好地理解电路的响应和特性。
阻抗电容电感公式
阻抗、电容和电感是电路中常见的概念,它们在电路中起着重要的作用。
阻抗是电路对交流电流的阻碍程度,用符号Z表示。
电容是电路中的一种元件,它可以储存电荷并在电路中产生电势差,用符号C表示。
电感是电路中的一种元件,它可以储存磁能并在电路中产生电动势,用符号L表示。
阻抗的大小与电容和电感有关。
根据阻抗公式,当电路中既有电容又有电感时,阻抗的大小可以通过以下公式计算:
Z = √(R^2 + (Xl - Xc)^2)
其中,R表示电路的电阻,Xl表示电感的感抗,Xc表示电容的容抗。
通过这个公式,我们可以看出阻抗的大小与电容和电感之间的关系。
当电感和电容的容抗和感抗相等时,阻抗的大小为电阻的大小。
当电感的感抗大于电容的容抗时,阻抗的大小大于电阻的大小。
当电容的容抗大于电感的感抗时,阻抗的大小小于电阻的大小。
阻抗、电容和电感是电路中不可或缺的元件,它们共同构成了电路的基本结构。
在实际应用中,我们可以根据电路的需求选择合适的电容和电感元件,以达到所需的阻抗大小。
同时,我们还可以通过调节电容和电感的数值来改变电路的特性,如频率响应等。
阻抗、电容和电感是电路中重要的概念,它们之间存在着密切的联
系。
了解阻抗、电容和电感的原理和计算方法,对于理解和设计电路具有重要意义。
在实际应用中,我们可以根据电路的需求选择合适的阻抗大小以及电容和电感的数值,以满足电路的要求。
影响高频测试的因素一、影响特性阻抗的主要因素即电容与电感间的关系(公式见图)从阻抗公式看影响特性阻抗值的只有外径(外径可以看成和导线间距α相等)、总的绞合系数(λ)、组合绝缘介质的等效相对介电常数(εr)。
而且,Z正比于α和λ,反比于εr。
所以只要控制好了α、λ、εr的值,也就能控制好了Z。
一般来说节距越小Z越小,稳定性也越好,ZC 的波动越小。
1导体外径:绝缘外径越小阻抗越大。
2电容:电容越小发泡度越大同时阻抗也越大;3绝缘外观:绝缘押出不能偏心,同心度控制在90%以上;外观要光滑均匀无杂质,椭圆度在85%以上。
电线押完护套后基本上阻抗是不会再出现变化的,生产过程中的随机缺陷较小时造成的阻抗波动很小,除非在生产过程有过大的外部压力致使发泡线被压伤或压变形。
当较严重的周期性不均匀缺陷时,且相邻点间的距离等于电缆传输信号波长的一半时,在此频率点及其整数倍频率点上将出现显着的尖峰(即突掉现象),这时不但阻抗不过,衰减也过不了。
二、各工序影响衰减的主要因素a衰减=a金属衰减+a介质材料衰减+a阻抗不均匀时反射引起的附加衰减1.导体:导体外径下公差,电阻增大,影响传输效果及阻抗;所以一般都采用上公差的导体做发泡线。
高频时信号传输会出现集肤效应,信号只是在导体的表面流过,所以要求导体表面要平滑,绞合绝对不能出现跳股现象,单支导体及绞合后的圆整度要好。
导体束绞、绝缘押出及芯线对绞时张力都不能过大,以防拉细导体。
2.绝缘:在绝缘时影响衰减的因素主要有绝缘材料、绝缘线径稳定性、发泡电容值及气泡匀密度、同心度(发泡层及结皮的同心度)、芯线的圆整度。
在测试频率越高时对发泡材料的要求越高,但现在所用的DGDA3485是现在高频线用得最广泛的化学发泡料。
控制绝缘主要有以下几项:A.外径要控制在工艺要求偏差±0.02mm之内;B.发泡要均匀致密,电容要控制在工艺要求偏差±1.0PF之内;C.绝缘外结皮厚度控制在0.05mm以内;D.色母配比不能过大,越少越好,在1.5%左右;E.外观:外观要光滑均匀,无杂质,椭圆度在85%以上。
PCB阻抗设计与阻抗类型图解(仅限交流与学习使用,请勿用于其它作用)A、阻抗定义阻抗就是指在某一频率下,电子器件传输信号线中(也就是我们制作的线路板的铜线),相对某一参考层(也就是我们说的屏蔽层、影射层或参考层),其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗,它实际上是电阻抗、电感抗、电容抗等一个矢量总和。
在直流电中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻;在交流电的领域中除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。
从一个器件输出信号,经传输后进入另一个器件,这两者阻抗之间的特定匹配关系。
简单说整个过程就像软管送水浇花,一端接在水龙头,另一端手握处加压使其射出水柱,当握管处所施压的力道恰好,而让水柱的射程正确洒落在目标区为最佳,力过度水注射程太远,腾空越过目标浪费水资源,挤压不足以致射程太近者,则照样得不到想要的结果。
阻抗就是施压的力道,保障发出的信号经传输后能准确匹配接收端的需求影响特性阻抗的因数1) 介质介电常数,与特性阻抗值成反比(Er)2)线路层与接地层(或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比(H)3) 阻抗线线底宽度(下端W1);线面(上端W2)宽度,与特性阻抗成反比。
4) 铜厚,与特性阻抗值成反比(T)5) 相邻线路与线路之间的间距,与特性阻抗值成正比(差分阻抗)(S)6) 基材阻焊厚度,与阻抗值成反比(C)B、模型分类阻抗线可分为6类:1、单端阻抗线2、差分阻抗线3、单端共面地阻抗线4、差分共面地阻抗线5、层间差分阻抗线(包含:异层差分)6、共模阻抗外层单端外层差分外层单端共面地外层差分共面地常见的几种阻抗模型内层单端[两面屏蔽]内层差分[两面屏蔽]内层单端共面地[两面屏蔽]内层差分共面地[两面屏蔽]特殊的阻抗模型层间差分各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图深圳拓普西科技有限公司Thank You!Mar, 2014Tuopx Co., Ltd. Confidential Slide 11。
阻抗和电容电感的公式在我们的电学世界里,阻抗、电容和电感这三个家伙可真是让人又爱又恨。
说起它们的公式,那可是打开电学奥秘之门的重要钥匙。
先来说说阻抗吧。
阻抗这东西,就像是电路中的“拦路虎”,它会阻碍电流的顺畅通行。
阻抗的公式是 Z = R + j(XL - XC) ,这里面的 R 代表电阻, XL 是感抗, XC 是容抗。
感抗XL = 2πfL ,容抗 XC = 1 /(2πfC) 。
我还记得有一次,我给学生们讲解阻抗的概念和公式。
那是一个阳光明媚的上午,教室里的光线特别好。
我在黑板上写下了阻抗的公式,然后开始给学生们解释每个部分的含义。
我看到有个学生皱着眉头,一脸的困惑。
我走过去问他:“怎么啦,是不是没听懂?”他挠挠头说:“老师,这个公式里的那些符号我总是搞混。
”于是,我拿起一支笔,在他的本子上画了一个简单的电路图,然后对照着公式,一步一步地给他讲解。
我告诉他,电阻就像是一条直直的道路,电流走过去没啥阻碍;电感就像是一个盘山公路,电流得费点劲才能过去,所以会产生感抗;电容呢,就像是一个水库,有时候蓄水,有时候放水,也会对电流产生影响,这就有了容抗。
经过这么一番细致的讲解,他终于露出了恍然大悟的表情,那一刻,我心里别提多有成就感了。
再说说电容。
电容的公式 C = Q / U ,其中 C 是电容, Q 是电荷量,U 是电压。
电容就像是一个“电量储存罐”,能存多少电,就看它的容量大小。
电感呢,公式是L = ψ / I ,L 是电感,ψ 是磁链, I 是电流。
电感就像是一个“电流的记忆器”,它能记住电流的变化。
在实际的电路设计和分析中,这些公式可是大有用处。
比如说,我们要设计一个滤波电路,就得根据输入信号的频率和需要滤除的频率成分,来计算电容和电感的值,以达到最佳的滤波效果。
又比如,在电力传输中,为了减少能量损耗,也需要考虑线路的阻抗,选择合适的导线和设备。
总之,阻抗、电容和电感的公式虽然看起来有点复杂,但只要我们用心去理解,多做一些实际的例子,就一定能掌握它们,让它们为我们的电学之旅保驾护航。
反映阻抗公式阻抗(Impedance)是指电路中对交流信号通过的阻力。
它是一个复数,包含了电路中的电阻(Resistor)和电抗(Reactance)两个因素。
阻抗公式是用来计算电路中阻抗的数学公式,在电气工程和电子学中广泛应用。
阻抗公式可以表达为以下形式:Z = R + jX其中,Z是阻抗,R是电阻,X是电抗,j是虚数单位。
具体地说,阻抗公式可以分为以下几种情况:1. 纯电阻:当电路中只存在电阻时,阻抗公式简化为:Z = R其中,Z是阻抗,R是电阻。
纯电阻电路的阻抗是实数,没有虚部。
2. 纯电抗:当电路中只存在电抗时,阻抗公式简化为:Z = jX其中,Z是阻抗,X是电抗。
纯电抗电路的阻抗是虚数,没有实部。
3. 串联电阻和电抗:当电路中既存在电阻又存在电抗时,阻抗公式可以表示为:Z = R + jX其中,Z是阻抗,R是电阻,X是电抗。
串联电阻和电抗的阻抗是一个复数,既有实部又有虚部。
4. 并联电阻和电抗:当电路中既存在电阻又存在电抗时,阻抗公式可以表示为:1/Z = 1/R + 1/X其中,Z是阻抗,R是电阻,X是电抗。
并联电阻和电抗的阻抗是一个复数的倒数。
阻抗公式的应用范围非常广泛,可以用于分析和计算各种电路的阻抗特性。
在电力系统中,阻抗公式可以帮助我们计算输电线路、变压器等设备的阻抗,进而分析电力系统的稳定性和工作性能。
在电子电路中,阻抗公式可以帮助我们计算电路的频率响应特性,分析滤波器、放大器等电路的性能。
此外,在通信系统、无线电系统等领域,阻抗公式也有广泛的应用。
总结起来,阻抗公式是电路分析中的重要工具,用于计算电路中的阻抗。
根据电路中存在的电阻和电抗的不同情况,阻抗公式可以有不同形式。
阻抗公式的理解和应用对于电气工程师和电子工程师来说都非常重要,可以帮助他们分析和设计各种电路的性能。
阻抗计算说明Rev0.0heroedit@z给初学者的一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教!在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义z传输线阻抗的由来以及意义传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) εµ=EH Z 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.z 叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8层板(4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下Oz/ft² 1/4 1/2 1 2 3 4Copper Plating Thickness (mil)0.36 0.7 1.4 2.8 4.2 5.6介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co 之比为介电常数:Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.z 传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线"'/εεε−==Co Cx先来计算微带线的特性阻抗,由于top层和bottom层对称,只需要计算top层阻抗就好的,采用polar si6000,对应的计算图形如下:在计算的时候注意的是:1,你所需要的是通过走线阻抗要求来计算出线宽W(目标)2,各厂家的制程能力不一致,因此计算方法不一样,需要和厂家进行确认3,表层采用coated microstrip计算的原因是,厂家会有覆绿漆,因而没用surface microstrip计算,但是也有厂家采用surface microstrip来计算的,它是经过校准的4,w1和w2不一样的原因在于pcb板制造过程中是从上到下而腐蚀,因此腐蚀出来有梯形的感觉(当然不完全是)5,在此没计算出精确的60Ohm阻抗,原因是实际制程的时候厂家会稍微改变参数,没必要那么精确,在1,2ohm范围之内我是觉得没问题6,h/t参数对应你可以参照叠层来看再计算出L5的特性阻抗如下图记得当初有各版本对于stripline还有symmetrical stripline的计算图,实际上的差异从字面来理解就是symmetrical stripline其实是offset stripline的特例H1=H2在计算差分阻抗的时候和上面计算类似,除所需要的通过走线阻抗要求来计算出线宽的目标除线宽还有线距,在此不列出选用的图是在计算差分阻抗注意的是:1,在满足DDR2 clock 85Ohm~1394 110Ohm差分阻抗的同时又满足其单端阻抗,因此我通常选择的是先满足差分阻抗(很多是电流模式取电压的)再考虑单端阻抗(通常板厂是不考虑的,实际做很多板子,问题确实不算大,看样子差分线还是走线同层同via同间距要求一定要符合)----------谨以此文怀念初学SI的艰苦岁月。