在電路設(shè)計(jì)中，阻抗被廣泛討論，但鮮少被系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)分解，那阻抗到底是什么？

01#阻抗的多重身份

電子產(chǎn)品/INNOVATION

阻抗主要用于控制電流大小，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和放大。工程師通過(guò)合理設(shè)計(jì)電路的阻抗，可以確保信號(hào)的穩(wěn)定性和清晰度，提高產(chǎn)品的性能。

通信系統(tǒng)/INNOVATION

阻抗匹配是確保信號(hào)完整和清晰度的關(guān)鍵。通過(guò)匹配信號(hào)源和接收端的阻抗，可以減少信號(hào)的反射和衰減，提高傳輸效率。

醫(yī)療設(shè)備/INNOVATION

阻抗也稱為生物阻抗，用于衡量身體組織對(duì)電流的阻抗程度。生物阻抗常用于人體成分分析、脂肪含量測(cè)量、肌肉量、水分含量和代謝率等方面。

02#阻抗的起源

阻抗的概念起源于對(duì)交流電路特性的研究。在直流電路中，電阻是衡量電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)遇到阻礙的物理量。

然而，在交流電路中，電流和電壓都是隨時(shí)間變化的，因此需要一個(gè)更復(fù)雜的參數(shù)來(lái)描述電路元件對(duì)交流電的阻礙作用，這就是阻抗。

03#阻抗的參數(shù)理論

阻抗Z是一個(gè)復(fù)數(shù)，需要在復(fù)平面（矢量平面）上方能完整地描述，因此在有些場(chǎng)合也稱為復(fù)阻抗。

阻抗測(cè)量?jī)x器均測(cè)量阻抗矢量的實(shí)部和虛部分量，然后將其轉(zhuǎn)換成所需要的參數(shù)。

電抗X為阻抗Z的儲(chǔ)能部分，可進(jìn)行儲(chǔ)能的元件有電感L和電容C，因此電抗X有兩種形式：感抗（XL）和容抗（XC）。

定義為：

這里，f表示特定的頻率，L為電感量，C為電容量。

若2πf用角頻率（ω：omega）表示時(shí)，感抗和容抗可表示為：

品質(zhì)因子Q：

是衡量電感器件的主要參數(shù)。是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，所呈現(xiàn)的感抗(儲(chǔ)能部分)與其等效損耗電阻(耗能部分)之比。

電感器的 Q 值越高，其損耗越小，效率越高。

損耗因子D：

是衡量電容器件的主要參數(shù)。是指電容器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，其等效損耗電阻與所呈現(xiàn)的容抗之比。

電容器的損耗 D 越小，效率越高。

電感器：

能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲(chǔ)起來(lái)的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個(gè)繞組。電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。

電感器的直流偏置特性

相同頻率下，電感器會(huì)隨著直流電流增加電感量逐步下降，直至磁飽和狀態(tài)。

電容器：

兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)，這就構(gòu)成了電容器。當(dāng)電容器的兩個(gè)極板之間加上電壓時(shí)，電容器就會(huì)儲(chǔ)存電荷。

04#

測(cè)量方法對(duì)比

（測(cè)試原理）

1. 電橋法：

當(dāng)沒(méi)有電流通過(guò)檢測(cè)器（G）時(shí)，被測(cè)阻抗Zx值可從與其它電橋元件的關(guān)系獲得。

各種類型的電橋電路用L、C和R的組合作電橋元件，從而能適用于不同的應(yīng)用。

此方法多用于早期模擬法測(cè)試，已淘汰！

2、自動(dòng)平衡電橋法-目前流行

交流信號(hào)源流過(guò) DUT 的電流也流過(guò)運(yùn)算放大器反饋電阻Rr，“L”為虛地，電位保持為 0V。I-V轉(zhuǎn)換放大器使Rr上的電流Ir與 DUT 上的電流I相等。測(cè)量高端電壓V1和 R 上的電壓V2， 即可計(jì)算出 DUT 的阻抗。

考慮到實(shí)際使用精度及成本，自動(dòng)平衡電橋又分兩種：寬帶自動(dòng)調(diào)零型和運(yùn)放I/V型。

05#

幾種不同原理阻抗分析儀比較

1、按測(cè)試精度：

2、按測(cè)試頻率：

3、按阻抗測(cè)試范圍：

06#

阻抗測(cè)試儀器選型

（以下為部分型號(hào)）

1、新手入門級(jí)：TH283X系列LCR數(shù)字電橋

此系列是新一代低預(yù)算成本，高性能緊湊型LCR數(shù)字電橋，采用最新工藝和高密度電路設(shè)計(jì)，測(cè)試頻率：50Hz-100kHz， 基本精度：0.05%，濃縮大型LCR測(cè)試儀的精華、緊湊、小巧。

2、中階：TH2848系列精密阻抗分析儀

此系列是同惠電子采用了當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)的自動(dòng)平衡電橋原理及新一代測(cè)量控制技術(shù)研發(fā)成功的新一代精密阻抗分析儀，頻率從4Hz-2MHz/5MHz/10MHz，標(biāo)配了壓電導(dǎo)納圓、介電常數(shù)測(cè)試功能，讓阻抗分析功能得以進(jìn)一步提升。

3、高階：TH2851系列精密阻抗分析儀

此系列基于Windows10操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全電腦化操作界面，讓測(cè)試更智能、更簡(jiǎn)便。10.1英寸電容式觸摸屏，測(cè)試頻率：10Hz-130MHz， 基本阻抗精度：0.08%，典型值≤±0.045%，最快達(dá)2.5ms的測(cè)試速度。

“攜手同心，惠及未來(lái)”，從1994年開(kāi)始，同惠電子一直致力于電子測(cè)量?jī)x器的技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)，尤其在精密阻抗測(cè)量領(lǐng)域具有近三十年的測(cè)試?yán)碚撆c實(shí)踐，始終堅(jiān)持30年如一日，全心全意做產(chǎn)品，從品質(zhì)入手，潛心研發(fā)電子測(cè)量?jī)x器，聽(tīng)取大家的反饋，不斷改進(jìn)。精準(zhǔn)測(cè)試，我們是認(rèn)真的！