Сопротивления проводника

После этого можно перейти к примерам. Хотя рассмотренный метод заключается в построении результирующей кривой, вычисленной по условиям задачи, но первый пример — диаграмму линии передачи при cosq)2 = const — целесообразно рассмотреть, строя последовательно все кривые — сопротивления, проводимости, тока и мощностей цепи, потерянной и полезной, а затем рабочие диаграммы в функциях мощности и тока приемника. Во втором примере целесообразно рассмотреть построение сразу результирующей кривой, например, г. м. т. вектора тока четырехполюсника при неизменном входном напряжении и переменном сопротивлении pZ= =pzt& приемника по аналитическому расчету, дающему уравнение окружности, не проходящей через начало координат. Интересно также показать, что при питании приемника pZ через активный четырехполюсник г. м. т. вектора входного тока также будет окружностью.

Легко установить связь между активными и реактивными составляющими комплексных сопротивления проводимости. Из (7.21) и (7.22) имеем

Функции цепи — комплексные сопротивления и проводимости — являются функциями частоты. Для того чтобы знать реакцию цепи в установившемся режиме при действии синусоидального сигнала любой частоты, необходимо иметь выражения комплексной функции цепи в виде явной функции угловой частоты со приложенного сигнала. Так-, в случае функции проводимости необходимо иметь

Модуль и фаза или активная и реактивная составляющие сопротивления (проводимости) являются функциями вещественной частоты и могут быть изображены в виде графиков. Эти функции называются частотными характеристиками цепи. Зависимость модулей от частоты называют амплитудными, а зависимость углов — фазовыми частотными характеристиками', зависимости вещественных и мнимых частей (8.13) называют вещественными и мнимыми частотными характеристиками.

Каждая пара характеристик определяет зависимость функции цепи от частоты. Ту или иную пару характеристик выбирают, исходя из условий конкретной задачи. Обычно интересуются амплитудными и фазовыми характеристиками, которые легко можно получить экспериментально. Но иногда интерес представляют также вещественные и мнимые характеристики. Составляющие какой из функций (сопротивления или проводимости) строить, определяется видом источника сигнала и интересующей нас реакции. Если интерес представляет ток в цепи при действии источника напряжения, то следует рассматривать составляющие проводимости; если же интересуются напряжением при действии источника тока, то необходимо рассматривать составляющие сопротивления.

Для вычисления точек характеристик необходимо иметь численные значения элементов цепи. Для того чтобы построенные частотные характеристики имели более общий вид, а не относились только к частным значениям параметров цепи, удобно величины, откладываемые по осям абсцисс и ординат, выражать в относительных единицах, вводя так называемую нормировку частоты и уровня сопротивления (проводимости). Нормировка состоит в том, что выбираются некоторые базисные частота со0 и сопротивление Z0 и определяются относительные (безразмерные) нормированные частота и сопротивление:

четырех полюсного элемента и определим эквивалентную входную индуктивность элемента. Необходимо сразу же подчеркнуть, что применение метода преобразования схем к ветвям, имеющим индуктивные связи, исключается. Нельзя суммировать сопротивления (проводимости) последовательно (параллельно) соединенных ветвей с индуктивными связями, преобразовывать звезду в треугольник и обратно и т. п. Анализ должен производиться путем составления уравнений.

Общее сопротивление этой схемы можно определить только после замены одного из треугольников, например треугольника fizf^ai, звездой г^2га ( 2.9), что приводит к схеме смешанного соединения сопротивлений. Такая замена будет эквивалентной, если она не вызовет изменения токов всех остальных элементов цепи. Зто имеет место при условии, что сопротивления (проводимости) .между двумя любыми вершинами треугольника и звезды одинаковы, т. е. *, ^

Для функционирующей только в одном режиме цепи по данным измерений часто требуется определить не параметры ее схемы (сопротивления, проводимости), а параметры режима (токи и напряжения ветвей). При расчете параметров режимов также можно использовать теоремы эквивалентности.

Значения частоты со, лри которых входное сопротивление (проводимость) двухполюсника обращается в нуль, называются пулями входного сопротивления (проводимости). Значения частоты со, при которых входное сопротивление (проводимость) обращается в бесконечность, называются полюсами входного сопротивления (проводимости). Нули на графиках обозначают кружочками, полюсы -~ крестиками.

У функции ZL(j(o) имеются один нуль на частоте со —0 и один полюс при ю->оо. У входной проводимости YL(jw) на частоте ш = 0 расположен полюс и па бесконечно большой частоте — нуль. Графики, изображенные на 8.3,6 и в под частотными зависимостями входного сопротивления и входной проводимости, называются полюсио-иулевыми диаграммами.

Столкновения свободных электронов в проводниках с атомами кристаллической решгтки тормозят их поступательное (дрейфовое) движение. Это противодействие направленному движению свободны}* электронов, т. е. постоянному току, составляет физическую сущности сопротивления проводника. Аналогичен механизм сопротивления постоянному току в электролитах и газах.

Погонное сопротивление потерь. Задача нахождения омического сопротивления проводника, по которому проходит переменный ток, не может быть решена элементарными методами и требует привлечения теории электромагнитного поля [1]. Сущность наблюдаемых явлений заключается в следующем. Плотность тока максимальна на поверхности проводника и экспоненциально уменьшается при удалении от поверхности (поверхностный эффект). Под глубиной проникновения тока понимают расстояние от поверхности, на котором плотность тока падает в е=2,718 раз. Ее вычисляют по формуле

Столкновения свободных электронов в проводниках с атомами кристаллической решетки тормозят их поступательное (дрейфовое) движение. Это противодействие направленному движению свободных электронов, т. е. постоянному току, составляет физическую сущность сопротивления проводника. Аналогичен механизм сопротивления постоянному току в электролитах и газах.

Столкновения свободных электронов в проводниках с атомами кристаллической решетки тормозят их поступательное (дрейфовое) движение. Это противодействие направленному движению свободных электронов, т. е. постоянному току, составляет физическую сущность сопротивления проводника. Аналогичен механизм сопротивления постоянному току в электролитах и газах.

Коэффициент вытеснения тока kr зависит от характера распределения тока по сечению проводников и представляет собой отношение активного сопротивления проводника при неравномерном распределении плотности тока по сечению к сопротивлению того же проводника при одинаковой плотности тока во всех точках его сечения.

Эффект вытеснения тока приводит к увеличению расчетного активного сопротивления проводника (всегда kr > 1). Значение коэффициента kr зависит от частоты тока в обмотке, удельного сопротивления проводникового материала, размеров, числа и расположения проводников в пазу и от размеров паза.

где г, х — активное и индуктивное сопротивления проводника переменному току на данной частоте; cos cp — коэффициент мощности нагрузки; Us — номинальное напряжение.

Тепловые ИП подразделяются на терморезисторы и термоэлектрические ИП. В терморезисторах используется зависимость сопротивления проводника или полупроводника от температуры. Действие термоэлектрических ИП основано на возникновении ЭДС при нагреве или охлаждении спая двух разнородных проводников.

на зависимости электрического сопротивления проводника или полупроводника от создаваемого в нем механического напряжения. Они подразделяются на металлические и полупроводниковые. Из металлических тензорезисторов наиболее распространены проволочные и фольговые. Если проволоку подвергнуть механическому воздействию, например растяжению, то сопротивление ее изменится. Относительное изменение сопротивления проволоки

В гибридных ИМС одного конструктивно-технологического исполнения с целью обеспечения технологичности для пленочных проводников и контактных площадок, как правило, применяют одни и те же материалы, которые удовлетворяют общим требованиям благодаря низкому сопротивлению и высокой адгезии к подложке. Для обеспечения адгезии зачастую их выполняют многослойными (см. табл. 4.4). Конкретные значения параметров пленочных проводников и контактных площадок — сопротивления, индуктивности, паразитной емкости и др. — определяются материалом и геометрическими размерами. Поэтому при проектировании гибридных ИМС необходимо осуществлять расчет пленочных проводников и контактных площадок с учетом требований, предъявляемых к характеристикам ИМС. Эти требования проявляются в ограничении значений следующих параметров: падения напряжения на проводнике, сопротивления проводника и контактного перехода, плотности тока через проводник, собственной емкости и индуктивности проводника, уровня помех и др.

Значение /?„р.доп определяют из условия, чтобы погрешность сопротивления резистора из-за сопротивления проводника, соединенного с ним, не превышала 0,1—0,2 допуска на номинал резистора.