電抗之普通電感

無論何處，只要存在電流，就會產(chǎn)生電感。由驅(qū)動電路提供的電流會產(chǎn)生一個磁場，能量被儲在磁場中。因為任何驅(qū)動電路都是一個功率有限的激勵源，電流總會在有限的時間內(nèi)建立一個穩(wěn)定狀態(tài)值。很快地建立或很快地衰減的電流阻力，稱為電感。

圖1.10顯示了由30歐的激勵源驅(qū)動一個電感而產(chǎn)生的電流和電壓的理想波形。電感的階躍響應(yīng)的衰減變化是一個時間的函數(shù)，在電壓階躍的最初時刻，幾乎沒有電流流過，使得Y（T）II（T）比值非常高。在短時間內(nèi)。電感起來如同開路。

隨著時間的推移，Y（T）II（T）比值逐漸減小。最后，電壓下降到接近于零，電感這時看起來如同短路一樣，稍后，當(dāng)環(huán)繞電感的磁場完全建立后，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顯示了一個優(yōu)化了的測量裝置，用于揭示納亨（NH）級電感的特性。這個裝置適合用來測量接地走線或較短導(dǎo)線的電感。

例：一個小的接地電感的測量

本例中的被測設(shè)備（DUT）是一條的電路走線（見圖1.11），長度為1IN，采用環(huán)氧樹脂F(xiàn)R-4印刷電路板，1.5OZ的覆銅。該走線布在一個完整地平面的上方，標稱間隔為0.008IN線寬是0.010IN。走線的遠端通過一個0.035IN直徑的過孔短接到地。當(dāng)開路時，這個結(jié)構(gòu)對地的寄生電容為2PF，當(dāng)遠端短接到地時，則減半，計算得到的電感大約是9NH。

我們打算使用一個800PS的上升時間來揭示這個電路的特性。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遠大于電感的阻抗。

在我們的測量中出現(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把L/R觀測值提高12%。

測量裝置由兩個RG-174同軸電纜組成，分別用于輸入和輸出。輸入電纜通過總和為49歐的電阻接地，其中包括驅(qū)動DUT抽頭的10歐電阻。在這個測試夾具中，信號源沒有像電容測試夾具中那樣與DUT很好地隔離。在不同的DUT負載條件下，從信號源看到的端接阻抗在39歐到49歐之間變化。因為我們預(yù)料到DUT的不匹配會產(chǎn)生反射，所以不要忘記脈沖發(fā)生器的反向端接。

調(diào)整信號發(fā)生器，使之沒有直流偏置。任何時候電感都會短路所有的直流偏置。

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

我們已經(jīng)為DUT安排了一個低的源端阻抗，以放大L/R的衰減時間。如果用一個500歐戴維南等效源端電阻的測試夾具，預(yù)期的L/R時間將只有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。

在這個實驗中，輸出電纜直接把DUT連接到一個示波器的輸入端，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。

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