電抗之普通電感

無(wú)論何處，只要存在電流，就會(huì)產(chǎn)生電感。由驅(qū)動(dòng)電路提供的電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，能量被儲(chǔ)在磁場(chǎng)中。因?yàn)槿魏悟?qū)動(dòng)電路都是一個(gè)功率有限的激勵(lì)源，電流總會(huì)在有限的時(shí)間內(nèi)建立一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)值。很快地建立或很快地衰減的電流阻力，稱(chēng)為電感。

圖1.10顯示了由30歐的激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)一個(gè)電感而產(chǎn)生的電流和電壓的理想波形。電感的階躍響應(yīng)的衰減變化是一個(gè)時(shí)間的函數(shù)，在電壓階躍的最初時(shí)刻，幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，使得Y（T）II（T）比值非常高。在短時(shí)間內(nèi)。電感起來(lái)如同開(kāi)路。

隨著時(shí)間的推移，Y（T）II（T）比值逐漸減小。最后，電壓下降到接近于零，電感這時(shí)看起來(lái)如同短路一樣，稍后，當(dāng)環(huán)繞電感的磁場(chǎng)完全建立后，電流只受電感的直流電阻限制。比值Y（T）II（T）變得非常低。

圖1.11顯示了一個(gè)優(yōu)化了的測(cè)量裝置，用于揭示納亨（NH）級(jí)電感的特性。這個(gè)裝置適合用來(lái)測(cè)量接地走線或較短導(dǎo)線的電感。

例：一個(gè)小的接地電感的測(cè)量

本例中的被測(cè)設(shè)備（DUT）是一條的電路走線（見(jiàn)圖1.11），長(zhǎng)度為1IN，采用環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)R-4印刷電路板，1.5OZ的覆銅。該走線布在一個(gè)完整地平面的上方，標(biāo)稱(chēng)間隔為0.008IN線寬是0.010IN。走線的遠(yuǎn)端通過(guò)一個(gè)0.035IN直徑的過(guò)孔短接到地。當(dāng)開(kāi)路時(shí)，這個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)地的寄生電容為2PF，當(dāng)遠(yuǎn)端短接到地時(shí)，則減半，計(jì)算得到的電感大約是9NH。

我們打算使用一個(gè)800PS的上升時(shí)間來(lái)揭示這個(gè)電路的特性。首先確定一下我們所希望看到的：在該頻率上寄生電容的阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電感的阻抗。

在我們的測(cè)量中出現(xiàn)的容抗值比預(yù)期的感抗值大8倍。電容的這一影響將會(huì)把L/R觀測(cè)值提高12%。

測(cè)量裝置由兩個(gè)RG-174同軸電纜組成，分別用于輸入和輸出。輸入電纜通過(guò)總和為49歐的電阻接地，其中包括驅(qū)動(dòng)DUT抽頭的10歐電阻。在這個(gè)測(cè)試夾具中，信號(hào)源沒(méi)有像電容測(cè)試夾具中那樣與DUT很好地隔離。在不同的DUT負(fù)載條件下，從信號(hào)源看到的端接阻抗在39歐到49歐之間變化。因?yàn)槲覀冾A(yù)料到DUT的不匹配會(huì)產(chǎn)生反射，所以不要忘記脈沖發(fā)生器的反向端接。

調(diào)整信號(hào)發(fā)生器，使之沒(méi)有直流偏置。任何時(shí)候電感都會(huì)短路所有的直流偏置。

把信號(hào)源關(guān)掉，但50歐的反向端接仍然保持連接，在DUT端測(cè)量得到源端阻抗是7.6歐。這是信號(hào)源的50歐+39歐阻抗，抽頭的10歐電阻以及探頭號(hào)的50歐阻抗總的并聯(lián)結(jié)果。

我們已經(jīng)為DUT安排了一個(gè)低的源端阻抗，以放大L/R的衰減時(shí)間。如果用一個(gè)500歐戴維南等效源端電阻的測(cè)試夾具，預(yù)期的L/R時(shí)間將只有0.018NS。采用7.6歐的源端阻抗，預(yù)期L/R衰減常數(shù)為1.2NS。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，輸出電纜直接把DUT連接到一個(gè)示波器的輸入端，示波器的輸入法端內(nèi)部采用50歐端接。輸入和輸出電纜都是3FT長(zhǎng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)為2.4V階躍輸入時(shí)，圖1.12顯示了這個(gè)7.6歐裝置的開(kāi)路響應(yīng)。示波器自動(dòng)計(jì)算出的10~90%上升時(shí)間為788PS。階躍幅度是417MV。探頭的設(shè)置是1：1，因此DUT上的電壓實(shí)際是417MV。