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寻找电路电流的提示

欧姆定律把电流与电压和电阻联系起来

我以前的一次出国旅行几乎以一场灾难告终。作为一个一丝不苟的人,我一直把护照放在身边。在你怀疑之前,不,我没有弄丢护照,而是弄丢了入境单,我应该在登机前把入境单还给移民局的。

我花了30分钟疯狂地寻找,才在一堆收据中找到了这张纸条。我不知道它是如何在收据中结束的,也不知道我是如何花光了几乎所有的钱,形成了那一大堆收据的。

谢天谢地,我不用经历移民局长达数小时的审讯。同样,如果你忘记计算电路中的电流,你可能会遇到各种麻烦,特别是当它对设计的功能至关重要时。

用欧姆定律求电路中的电流

在讨论计算电流时,你不能不提一些最基本的电子定律:欧姆定律.欧姆定律表示电压、电流和电阻之间的关系。你们应该熟悉V = IR这个方程。

由方程可以很容易地得到电流的值,用电压除以电阻,或:

I = V / R。

这是你在画电路之前应该知道的基本电子知识。当你有一个具有单一电压和电阻元件的简单电路时,计算看起来很简单。在一个更复杂的电路中,你有一套串联和并联的配置,你需要分析节点之间的电路。

分压器计算可以方便地确定两个节点之间的电压。它还有助于理解电流根据单个支路的电阻分成不同的支路。

电容和电感的电流计算

尽管欧姆定律很有用,但它只适用于电路中的电阻负载。如果你有一个电容和电感,你将需要以不同的方式进行电路分析。在直流线路,如电压源为直流信号,则适用下列规则:

  • 所有的感应器都短路了。

  • 所有的电容器都是开路的。

然而,当交流信号应用于电容和电感时,上述假设不再成立。

从正弦电压流过电容的电流被存储为电荷,它由以下公式给出:

I = C (dv/dt)

从方程中可以看出,当施加交流电压时,电容器经过连续的充放电过程。

电路顶部的电容器

电容在直流和交流分析中表现不同。

至于电感器的时,由于构件的特性,计算稍微复杂一些。电感器对流经它的电流产生相反的力,电流由:

I = 1/L∫vdt

当你绘制电容和电感的电流电压值时,你会注意到这两个参数彼此相差90度。

非线性电路电流的测定

忽略目前非线性分量的计算是错误的。电阻、电容器和电感是线性元件,这意味着产生的电流与施加的电压成比例。

非线性分量的I-V曲线不是成比例的,你不能用一个公式来确定电流的值。例如,当二极管上的电压小于正向电压(Vf)时,通过的电流非常小,因此二极管是非线性元件。当电压通过Vf时,正向电流急剧增加,它只受限于组件的最大限制。

一个非线性二极管

二极管是非线性元件,其中电流与施加的电压不成比例。

晶体管压敏电阻,稳压二极管是一些非线性组件的例子。当这些元件被放置在电路中,你需要考虑非线性的I-V曲线将如何影响电流流向其他元件。

如果你在PCB上工作,知道通过电路的电流是很重要的。电流的大小将决定PCB痕迹的厚度和宽度。当你处理高功率的设计时,这是至关重要的。

使用Cadence的布局工具和分析选项套件可以使您当前的任何设计挑战变得轻而易举。然而,手动计算电流可能是乏味的,甚至有经验的设计师也会犯错误。因此,如果你使用的是PCB软件,如OrCAD PCB Designer配备了SPICE模拟器。验证计算将使误差最小化。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈