在電路設計中，阻抗被廣泛討論，但鮮少被系統性結構分解，那阻抗到底是什么？

01#阻抗的多重身份

電子產品/INNOVATION

阻抗主要用于控制電流大小，實現信號的傳遞和放大。工程師通過合理設計電路的阻抗，可以確保信號的穩定性和清晰度，提高產品的性能。

通信系統/INNOVATION

阻抗匹配是確保信號完整和清晰度的關鍵。通過匹配信號源和接收端的阻抗，可以減少信號的反射和衰減，提高傳輸效率。

醫療設備/INNOVATION

阻抗也稱為生物阻抗，用于衡量身體組織對電流的阻抗程度。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交流電路特性的研究。在直流電路中，電阻是衡量電流通過導體時遇到阻礙的物理量。

然而，在交流電路中，電流和電壓都是隨時間變化的，因此需要一個更復雜的參數來描述電路元件對交流電的阻礙作用，這就是阻抗。

03#阻抗的參數理論

阻抗Z是一個復數，需要在復平面（矢量平面）上方能完整地描述，因此在有些場合也稱為復阻抗。

阻抗測量儀器均測量阻抗矢量的實部和虛部分量，然后將其轉換成所需要的參數。

電抗X為阻抗Z的儲能部分，可進行儲能的元件有電感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，感抗和容抗可表示為：

品質因子Q：

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

電容器的損耗 D 越小，效率越高。

電感器：

能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器，但只有一個繞組。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，電感器會隨著直流電流增加電感量逐步下降，直至磁飽和狀態。

電容器：

兩個相互靠近的導體，中間夾一層不導電的絕緣介質，這就構成了電容器。當電容器的兩個極板之間加上電壓時，電容器就會儲存電荷。

04#

測量方法對比

（測試原理）

1. 電橋法：

當沒有電流通過檢測器（G）時，被測阻抗Zx值可從與其它電橋元件的關系獲得。

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用。

此方法多用于早期模擬法測試，已淘汰！

2、自動平衡電橋法-目前流行

交流信號源流過 DUT 的電流也流過運算放大器反饋電阻Rr，“L”為虛地，電位保持為 0V。I-V轉換放大器使Rr上的電流Ir與 DUT 上的電流I相等。測量高端電壓V1和 R 上的電壓V2， 即可計算出 DUT 的阻抗。

考慮到實際使用精度及成本，自動平衡電橋又分兩種：寬帶自動調零型和運放I/V型。

05#

幾種不同原理阻抗分析儀比較

1、按測試精度：

2、按測試頻率：

3、按阻抗測試范圍：

06#

阻抗測試儀器選型

（以下為部分型號）

1、新手入門級：TH283X系列LCR數字電橋

此系列是新一代低預算成本，高性能緊湊型LCR數字電橋，采用最新工藝和高密度電路設計，測試頻率：50Hz-100kHz， 基本精度：0.05%，濃縮大型LCR測試儀的精華、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前國際先進的自動平衡電橋原理及新一代測量控制技術研發成功的新一代精密阻抗分析儀，頻率從4Hz-2MHz/5MHz/10MHz，標配了壓電導納圓、介電常數測試功能，讓阻抗分析功能得以進一步提升。

3、高階：TH2851系列精密阻抗分析儀

此系列基于Windows10操作系統，實現了全電腦化操作界面，讓測試更智能、更簡便。10.1英寸電容式觸摸屏，測試頻率：10Hz-130MHz， 基本阻抗精度：0.08%，典型值≤±0.045%，最快達2.5ms的測試速度。

“攜手同心，惠及未來”，從1994年開始，同惠電子一直致力于電子測量儀器的技術與產品研發，尤其在精密阻抗測量領域具有近三十年的測試理論與實踐，始終堅持30年如一日，全心全意做產品，從品質入手，潛心研發電子測量儀器，聽取大家的反饋，不斷改進。精準測試，我們是認真的！