电阻分压器-3 dB频率与上升时间的关系

测量电阻的变化规律电阻是电路中常见的基本元件之一，在电子学和电工领域中起着重要的作用。

测量电阻的变化规律是电路设计和实验研究的关键内容之一。

本文将探讨测量电阻变化规律的方法和技巧。

一、电阻的定义和基本特性电阻是指电流通过时电子遭遇到的阻碍程度。

通常用欧姆（Ω）来表示，它是电压与电流的比值。

电阻的基本特性包括阻值、温度系数和功率耗散等。

阻值表示电阻对电流的阻碍程度，通常在电阻器上有标明。

温度系数表示电阻值随温度改变的比例关系，根据材料的不同可以分为正温度系数和负温度系数。

功率耗散表示电阻在通过电流时转化为热能的能力。

二、测量电阻的方法1. 恒流法恒流法是一种常用的测量电阻值的方法。

该方法基于欧姆定律，通过给电阻施加一个恒定的电流，然后测量电压，计算得到电阻大小。

实际应用中，常用电流表和电压表进行测量，确保施加的电流和测量的电压稳定准确。

2. 恒压法恒压法是另一种测量电阻值的常见方法。

该方法基于欧姆定律，通过给电阻施加一个恒定的电压，然后测量电流，计算得到电阻大小。

实际应用中，常用电压表和电流表进行测量，确保施加的电压和测量的电流稳定准确。

三、电阻变化规律1. 温度对电阻的影响温度是影响电阻变化的重要因素之一。

对于大部分材料而言，温度升高时电阻值会增大，呈正温度系数。

而对于一些特殊材料，如热敏电阻，温度升高时电阻值会减小，呈负温度系数。

2. 光照对电阻的影响光照也可以对某些材料的电阻值产生影响。

光敏电阻就是一种典型的例子。

当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小，而当光照强度减小时，电阻值增大。

3. 机械应变对电阻的影响某些特殊材料的电阻值还会受到机械应变的影响。

应变电阻是一种常见的应用之一。

当材料受到机械应变时，电阻值会发生变化，通过测量电阻的变化可以得到机械应变的大小。

四、测量电阻变化的应用1. 温度传感器利用电阻温度特性的传感器被广泛应用于温度测量。

常见的热敏电阻和热电偶就是利用电阻随温度变化的特性进行温度测量的。

高电压技术一、电介质的电气特性及放电理论01 电介质的基本特性1．电介质的四性：•极化特性•电导特性•损耗特性•击穿特性2．所有介质中均发生的极化类型为电子式极化。

3．温度和频率对电子式极化都影响不大。

4．频率对离子式极化无影响。

5．温度对离子式极化有影响，温度上升，离子式极化程度加强。

6．温度对偶极子极化有明显影响，对于极性气体，温度上升，偶极子极化程度减小；对于极性液体、固体，温度上升，偶极子极化程度先增大后减小。

7．频率升高，偶极子极化程度先不变后减小。

8．电压性质（频率）对夹层极化有明显影响，只有直流或低频交流下发生。

9．温度升高，夹层极化程度减小。

10．对于液体和固体，温度升高，介电常数先增大后减小；频率增加，介电常数减小。

电介质受潮或污染后，介电常数变大。

11．介电常数：气体1，纯绝缘油2.2，酒精33，水81。

12．直流电压下，流过绝缘的总电流=电容电流（无损极化）+吸收电流（有损极化损耗）+泄漏电流（电导损耗）13．气体、中性和弱极性液体（变压器油）、无机固体中的云母、有机固体中的非极性材料（聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯）的损耗主要是电导损耗。

14．极性液体、无机固体中的玻璃和电工陶瓷、有机固体中的极性材料（聚氯乙烯、纤维素、酚醛树脂、胶木、绝缘纸）的损耗主要是电导损耗和极化损耗。

15．电导损耗随温度的升高而升高，极化损耗随温度的升高先升高再降低，总损耗随温度的升高先升高再降低再升高。

16．电导损耗不受频率影响，极化损耗随频率的升高先不变后降低，总损耗随频率的升高先不变后降低。

17．电导损耗随场强增大，损耗先不变再升高。

18．变压器负载损耗中，绕组电阻损耗与温度成正比；附加损耗与温度成反比。

02 气体放电过程及其击穿特性1．平均自由行程：带电粒子在单位行程中碰撞次数的倒数。

2．迁移率：带电粒子在单位场强下沿电场方向的漂移速度。

3．工频交流电压下，棒-棒气隙的工频击穿电压比棒-板高。

示波器带宽与上升时间的计量方法是德科技应用工程师赵勇一．示波器带宽、频响方式以及带宽与上升时间的关系1．示波器带宽与频响方式在考虑示波器的测试信号，尤其是高速数字信号或高频信号时，带宽和上升时间通常是最重要的选择因素。

示波器带宽会影响测试结果，其中最主要的是对高速数字信号上升时间的影响。

示波器带宽是指被测信号幅值衰减到0.707倍时对应的频带宽度。

幅值的平方即为功率，平方后为1/2倍，带宽也即功率在衰减至一半时的频带宽度。

频响方式及其带内平坦度也是影响信号测试的重要因素，示波器的频响方式有所不同，通常有高斯频响与平坦响应方式。

如下图，平坦响应相比高斯响应在示波器带宽内具有更小的衰减。

2.示波器带宽与上升时间的关系信号上升时间通常规定为信号从其幅度稳态最大值的10%（20%）上升到90%（80%）的时间。

示波器的上升时间为示波器能够测量显示的最快上升沿的变化时间。

如下图周期性方波信号的傅里叶级数展开为在使用示波器测量理想的方波信号时，示波器带宽越大，能够测试到越高的奇次谐波，也就可以测试到越小的上升时间。

如下图所示。

)5sin 513sin 31(sin 4)( +Ω+Ω+Ω=t t t t f π2.1 高斯响应示波器带宽与上升时间的关系高斯频响可以表示为式：将高斯频响简化为一阶低通RC滤波器，其阶跃响应为：根据10%-90%上升时间的定义，tr=t2-t1，可以得到：上升时间:时间常量：信号带宽BW≈fH所以，信号带宽与上升时间有以下关系：2.2 平坦响应示波器带宽与上升时间的关系对于平坦响应，高速电路设计理论中[参考1]，信号转折频率Fknee =0.5/tr, 下图所示为数字信号的幅度频谱密度。

数字信号的转折频率大于转折频率的部分，幅度谱密度滚降远大于20dB/decade，对数字信号的特征影响非常小，而低于转折频率的部分包含了数字信号的大部分能量。

所以，我们可以使用转折频率来解释数字信号的频谱特征。

电压上升时间定义电压上升时间是指从信号开始上升到达其最高值所需的时间。

在电路和电子设备的设计中，电压上升时间是非常重要的参数，它直接关系到信号传输的速度和设备的响应速度。

因此，掌握电压上升时间的定义和计算方法对于电子工程师来说是必不可少的。

在实际应用中，电压上升时间的计算方法有很多种。

下面我们将根据其类别进行详细介绍。

数字电路中的电压上升时间数字电路是由逻辑门和触发器等基本逻辑元件组成的电路。

在数字电路中，电压上升时间的计算方法是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的一半所需的时间。

这个时间被称为“50%上升时间”。

在数字电路中，电压上升时间越短，电路的响应速度就越快。

模拟电路中的电压上升时间模拟电路是由电阻、电容、电感等被称为模拟元件的基本元件组成的电路。

在模拟电路中，电压上升时间的计算方法是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的90%所需的时间。

这个时间被称为“90%上升时间”。

在模拟电路中，电压上升时间越短，信号传输的速度就越快。

放大器中的电压上升时间放大器是一种将输入信号放大到一定程度并输出的电路。

在放大器中，电压上升时间的计算方法是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的10%到90%之间的时间。

这个时间被称为“10%~90%上升时间”。

在放大器中，电压上升时间越短，信号放大的速度就越快。

总结电压上升时间是电子工程中非常重要的一个参数，不同类型的电路中计算方法有所不同。

在数字电路中，电压上升时间是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的一半所需的时间；在模拟电路中，电压上升时间是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的90%所需的时间；在放大器中，电压上升时间是指从输入信号电平上升到达输出信号电平的10%到90%之间的时间。

掌握电压上升时间的计算方法对于电子工程师来说是非常重要的。

电路基础原理详解电路的带宽和上升时间分析电路是现代科技中不可或缺的一部分，而要深入了解电路，有两个关键概念必须掌握——带宽和上升时间。

本文将从基础原理的角度详细解析这两个概念，并探讨其在电路设计和性能评估中的重要性。

带宽是指电路的频率响应范围，也就是电路能够处理的频率范围。

对于信号传输和处理电路来说，带宽的大小直接影响着信号的传输速度和质量。

带宽越大，电路能够处理更高频率的信号，传输速度越快；带宽越小，电路只能处理低频信号，传输速度较慢。

因此，在设计电路或选择电子设备时，了解电路的带宽是至关重要的。

那么如何计算电路的带宽呢？通常，带宽可以通过电路的频率响应曲线来确定。

例如，对于滤波器电路，可以通过绘制传输函数曲线，确定其-3dB截止频率来计算带宽。

-3dB截止频率是指信号通过滤波器时，幅度降低至输入信号幅度的70.7%。

截止频率之间的频率范围即为电路的带宽。

不过，在进行带宽计算时，还需考虑上升时间这个因素。

上升时间是指信号从低电平到高电平之间所需的时间。

它与带宽紧密相关，可通过上升时间与带宽之间的关系来进行分析。

根据电路频率响应曲线，上升时间可以用信号通过电路时-10%到90%过渡的时间来计算。

为了更好地理解带宽和上升时间的关系，我们以数字信号传输为例。

在数字电路中，带宽是一个重要的性能指标。

对于高速数字信号，希望信号的上升时间尽可能短，以确保信号的快速传输和准确恢复。

当信号的上升时间较长时，信号的频谱变宽，导致带宽变大。

因此，为了提高数字信号的传输质量，需要设计具有较小上升时间的电路。

另一个需要了解的是反馈电路中的带宽和上升时间分析。

反馈电路是一种常用的电路设计技术，用于增加电路的稳定性和控制性能。

在这种电路中，带宽和上升时间的分析尤为重要。

通常，通过反馈电路来调整带宽和上升时间，以满足特定的设计需求。

总之，带宽和上升时间是电路设计和性能评估中两个重要的概念。

了解电路带宽和上升时间的分析方法，有助于我们更好地设计电路、选择电子设备，并提高信号的传输质量。

上拉电阻阻值选择及应用原则一、定义：1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平！电阻同时起限流作用！下拉同理2、上拉是对器件注入电流，下拉是输出电流3、弱强只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分4、对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

二、拉电阻作用：1、一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻，为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。

2、数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！3、一般说的是I/O端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是内置，有的是需要外接，I/O端口的输出类似与一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上C拉电阻，也就是说，如果该端口正常时为高电平，C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻，使该端口平时为低电平，其作用主要是确保某端口常态时有确定电平：用法示例：当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时，他的常态就为高电平，用于检测低电平的输入。

4、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。

一般说法是拉电流，下拉电阻是用来吸收电流的，也就是我们通常所说的灌电流。

5、接电阻就是为了防止输入端悬空。

6、减弱外部电流对芯片产生的干扰。

7、保护cmos内的保护二极管，一般电流不大于10mA。

8、通过上拉或下拉来增加或减小驱动电流。

9、改变电平的电位，常用在TTL-CMOS匹配。

10、在引脚悬空时有确定的状态。

11、增加高电平输出时的驱动能力。

12、为OC门提供电流。

三、上拉电阻应用原则：1、当TTL电路驱动COMS电路时，若TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平值。

关于频率与上升沿时间的关系******************************************************************************* ***************************经对不同频率的方波信号测试，如：100HZ信号（假设周期为T1=10000US），上升时间为80uS（TH1）,1KHZ信号（假设周期T2=1000US），上升时间测得8uS（TH2）,T1 TH1____=_____T2 TH2上面只是用两个频率信号说明，多几个频率信号结果一样，是与周期成正比关系(和频率成反比例关系)。

得出的结论：1、上升沿或下降沿占整个周期的时间,是和介质和元件延时参数有关的;2、固定的介质和元件参数下,上升沿或下降沿时间和信号的频率成反比例关系,即和信号周期成正比例关系.随着周期的变小(频率升高),上升沿或下降沿时间越来越小了.******************************************************************************* ***************************PWM信号的上升时间与频率无关系的反驳：假设PCB板和元件的参数不改变，如果上升或下降时间固定（50NS），1GHZ信号就是1NS 的周期，那通1G信号的上升沿时间难道也是固定的50NS？上升沿时间比信号的周期大了？在固定的PCB板和元件的参数下，是不是相对于所有的高频信号，它的上升下降时间都成定值了啊？那是不可能的，应当是频率越高（周期越小），上升沿和下降沿时间越小才合理的。

如果固定不变，那上升沿时间和下一步降沿时间脚比信号周期大了？不可能。

因为PWM波是由上升时间和下降时间沿构成的。

数字示波器数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。

由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。

电阻分压的截止频率
电阻分压本身并不直接具有截止频率的概念。

截止频率通常与电路中的电容和电感有关，它是指在特定频率下，信号的幅度或功率被电路降低到预定水平（如70.7%）以下的频率。

在电阻分压器中，电阻值决定了分压比例，而与频率无关。

然而，如果电阻分压器与电容器或电感器一起使用，形成一个RC或RL电路，那么截止频率的概念就变得重要了。

在这种情况下，截止频率取决于电阻和电容（或电感）的值。

例如，在RC电路中，截止频率（fc）可以通过以下公式计算：
fc = 1 / (2 * π * R * C)
其中，R是电阻的阻值，C是电容器的电容，π是圆周率。

当频率达到截止频率时，电路对信号的响应将减弱至低于理论最大值的70.7%。

因此，要确定电阻分压器的截止频率，需要考虑与其连接的电容或电感元件，并使用适当的公式进行计算。

如果仅考虑纯电阻分压器，则没有截止频率的概念。

示波器带宽和上升时间--定义及原理示波器带宽和上升时间--定义及原理带宽示波器最生根的技术指标就是带宽。

示波器的带宽表明了该示波器垂直系统的频率响应。

示波器的带宽定义为示波器在屏幕上能以不低于真实信号3dB的幅度来显示信号的最高频率。

—3dB点的频率就是示波器所显示的信号幅度“Vdisp”为示波器输入端真实信号值“Vinput”的71％时的信号频率，如下式所示：设：dB(伏)＝20log(电压比)—3Db=20log(Vdisp/Vinput)—0.15＝log(Vdisp/Vinput)10-0.15=Vdisp/VinputVdisp=0.7Vinput图表示出一个100MHz示波器的典型频率响应曲线。

出于现实的理由，通常把带宽想象成为叔响曲线一直平坦延伸至其截止频率，然后从该频率以－20dB/+倍频程的斜率下降。

当然，这是一种简化的考虑。

实际上，放大器的灵敏度从较低的频率就开始下降，百在其截止频率达到－3dB。

图5中中同时给出了简化的频率响应曲线和实际的频率响应曲线。

上升时间上升时间直接和带宽有关。

上升时间通常规定为信号从其稳态最大值的10％到90％所用的时间。

上升时间是一个示波器从理论上来说能够显示的最快的瞬变的时间。

示波器的高频响应曲线是经过认真安排的。

这就保证了具有高谐波含量的信号，如方波，能够在屏幕上精确的再现。

如果频响曲线下降太快，则在信号的快速上升沿上就会发生振铃现象。

如果频响曲线下降太慢，即在频响曲线上下降开始得过早，则示波器总的高频响应就受到影响，使得方波失去“方形”特性。

对于各种通用示波器来说，其高频响应曲线是类似的。

从该曲线我们可以得到一个示波器带宽和上升时间的简单关系公式。

此公式为：tr(s)=0.35/BW(Hz)对于高频示波器来说，这个公式可以表示为：tr(ns)=350/BW(MHz)对于一个100MHz的示波器来说，上升时间为3.5（ns=纳秒10－9秒）在示波器的标尺上刻有标明0％和100％的专门的线，用来进行上升时间的测量。