电感的区别和电路信号分析设计

电感是储能元件，多用于电源滤波回路、LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。对电感而言，它的感抗是和频率成正比的。这可 以由公式：XL = 2πfL 来说明，其中XL是感抗（单位是Ω）。例如：一个理想的10mH电感，在10 kHz时，感抗是628Ω；在100 MHz时，增加到6.2MΩ。因此在100MHz 时，此电感可以视为开路。在100MHz时，若让一个讯号通过此电感，将会造成此讯号品质的下降。

磁珠的材料是铁镁或铁镍合金，这些材料具有有很高的电阻率和磁导率，在高频率和高阻抗下，电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠通常只适用于高频电路，因为在低频时，它们基本上是保有电感的完整特性（包含有电阻和抗性分量），因此会造成线路上的些微损失。而在高频时，它基本上只具有抗性分量 （jωL），并且抗性分量会随着频率上升而增加。象一些RF 电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS 等）都需要在电源输入部分加磁珠。实际上，磁珠是射频能量的高频衰减器。其实，可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时，电阻被电感短路，电流流往电感；在高频时，电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上，磁珠是一种耗散装置，它会将高频能量转换成热能。因此，在效能上，它只能被当成电阻来解释，而不是电感。

磁珠本身理论上是耗能元件，电感理论上是不耗能的。电感的磁材是不封闭的，典型结构是磁棒，磁力线一部分通过磁材（磁棒），还有一部分是在空气中的；而磁珠的磁材是封闭的，典型结构是磁环，几乎所有磁力线都在磁环内，不会散发到空气中去。磁环中的磁场强度不断变化，会在磁材里感应出电流，选用高磁滞系数和低电阻率的磁材就能把这些高频能量转换成热能，进而消耗掉。而电感则相反，要选低磁滞系数和高电阻率的磁材，以尽可能的使电感在整个频带内呈现一致的电感值。

信号分析有时域分析、频域分析两种，时域是指时间变化时，信号的幅值和相位随时间变化的关系；频域则是指频率变化时，信号的幅值和相位随时间变化的关系；而S则是连接时域与频域分析的一座桥梁。在电路中，用到的线性元件为阻性，用R表示；用到的非线性元件，主要指感性特性和容性特性，分别用SL和1/SC表示，然后将其看成一个纯粹的电阻，只不过其阻值为SL（电感）和1/SC（电容）。

其他特性（如开关特性）则均可通过画出等效电路的方式，将一个复杂的特性分解成一系列阻性、感性、容性相结合的方式。并将其中的感性和容性分别用SL和1/SC表示。然后，就可以用初中学过的电阻串、并联阻抗计算的方式来进行分压、分流的计算，这当然很简单了。计算完后，最后一定会成一个如下四种之一的函数：Vo=Vi（s）；Io=Vi（s）；Vo=Ii（s）；Io=Ii（s）。

下一步，如果是做时域分析，则将S=d/dt代入上述1-4其中之一的式子中，随后做微分方程的求解，则可求出其增益对时间的变化式 G（t）；而如果做的是频域分析，则将S=jw代入上述1-4其中之一的式子中，随后做复变函数方程的求解，则可求出其增益对时间的变化式 G（w）、和相位对频率的变化式 θ（w）。