高人总结,告诉你输入输出阻抗是这么回事?

⾼⼈总结,告诉你输⼊输出阻抗是这么回事?
输⼊阻抗即输⼊电压电流之⽐,即 Ri = U/I。在同样的输⼊电压的情况下,如果输⼊阻抗很低,就需要流过较⼤电流,这就要考验前级的电流输出能⼒了;⽽如果输⼊阻抗很⾼,那么只需要很⼩的电流,这就为前级的电流输出能⼒减少了很⼤负担。所以电路设计中尽量提⾼输⼊阻抗。
再说输出阻抗,它可以看做输出端内阻 r,可以等效为⼀个理想信号源(电源)和这个内阻 r 的串联。把它和下级电路的输⼊阻抗结合起来看,就相当于⼀个理想信号源(电源)和内阻 r 还有下级输⼊阻抗 Ri 组成的回路,内阻 r 在回路中会起到分压的作⽤,r 越⼤,就会有更⼤的电压分配给它,⽽更⼩的分配给下级电路;反之,r 越⼩,则分配给下级电路的电压越⼤,电路的效率越⾼。所以,当然把输出阻抗 r 设计得越⼩越好了。
回过头来再说,既然输⼊阻抗越⼤越好,那么我们想办法把它设计得很⼤很⼤,岂不是最好?不然,当输⼊阻抗很⼤的时候,回路电流就会很⼩很⼩,⽽实际电路中,电流路径是容易被⼲扰的(来⾃其他信号的串扰,或来⾃空中的电磁辐射),这时只要⼀个很⼩的扰动叠加到回路电流上就会严重的⼲扰到信号质量。所以除⾮能够保证信号被很好的屏蔽,不受外界⼲扰,否则也不要把输⼊阻抗设计得过⼤。据说,据说啊~输⼊阻抗⼀般设计成47K,当然在这个值附近的⼏⼗K应该都可以吧~
刘震云那位说了,我选⽤的器件,输⼊阻抗就是很⼩,或者输出阻抗就是很⼤,我怎么办啊?这个简单,在输⼊
之前或者输出之后加⼀级电压跟随器就解决了。
还得补充⼀句,前边说的,都是指电压信号,电流信号则要反过来看。如果是电流信号(电流源),那么下⼀级的输⼊阻抗越⼩,前⼀级的负载就越⼩;⽽前⼀级的输出阻抗则越⼤,就会有越多的电流进⼊下⼀级⽽不是消耗在本级内。对于电流信号(电流源)的输出阻抗 r,应该等效为理想电流源与之并联吧,下⼀级的输⼊阻抗再并联到上边去,基础知识不扎实了,应该翻书考证⼀下。
牛荫冠
要求输出电压不因负载变化⽽变化,输出阻抗应尽量⼩,要求输出电流不因负载变化⽽变化,输出阻抗应尽量⼤。不是所有情况都要求输出阻抗尽量⼩。
马茂元输出阻抗与功率⽆关。
中华人民共和国票据法“阻抗匹配”是电路中搞得⾮常混乱的⼀个概念,最好不⽤这个概念。
1、在什么情况下输⼊阻抗应尽量⼤或尽量⼩?⽽输出阻抗为什么尽量⼩?输出阻抗与功率存在什么关系?
输⼊输出阻抗的确定是有前提的,⽆前提的说其是否应该尽量的⼤或尽量的⼩没有意义。⼀般⽽⾔,如果强调的是电压特性的话,通常要求具有较⾼的输⼊阻抗和较低的输出阻抗;⽽相对应的,如果强调的是电流特性的话,则通常要求具有较低的输⼊阻抗和较⾼的输出阻抗。另要注意的是,通常讨论的
是动态阻抗,⽽忽略直流偏置。
2、输⼊输出阻抗与阻抗匹配有什么关系?是否应考虑⾼低频的情况?
电路中的电流和电压是“左膀右臂”,缺了谁都不⾏。这个概念在电尺⼨(波长)和电路尺⼨相近的情况下特别重要。如在⾼频电路中,孤⽴的电流和电压通常被⼀个貌似特别的“功率波”替代就是例证。阻抗匹配原则上就是针对“功率波”提出的。
虽然阻抗匹配在电尺⼨(波长)和电路尺⼨相近的情况下(⼀般定为波长⼩于电路尺⼨的⼗倍)必须予以考虑,但通常也只是考虑电路中的“⾛线”——传输线。因此,匹配只考虑器件间的连接上,即器件输出和输⼊的阻抗匹配,⽽将器件还是看成⼀个集总参数的东西。当然到了微波段时,情况可能变得更为复杂。
输出阻抗越⼩,带负载能⼒越强,输⼊阻抗越⼤,与外部电路的隔离效果越好,阻抗匹配感觉就是为了消除各个电路功能模块之间的影响。
简单的说在射频电路中,因为要获得最⼤功率,所以负载阻抗和源的戴维南等效阻抗成共轭关系就⾏了。这样电路电抗为零,实部相等,获得最⼤功率。
输⼊输出阻抗,通常我们容易获得的是电压源,⽐如⾳频功放电路,这样就要求输⼊阻抗⼤,输出阻
抗⼩,所以电路全局负反馈清⼀⾊的是电压串联负反馈。当然在光通信应⽤中很多时候是电流型的,这时情况就不⼀样了。总之,采⽤何种形式的负反馈始终与输⼊输出阻抗有关。
阻抗定义
在具有电阻、电感和电容的电路⾥,对交流电所起的阻碍作⽤叫做阻抗。阻抗常⽤Z表⽰。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。阻抗的单位是欧。在直流电中,物体对电流阻碍的作⽤叫做电阻,世界上所有的物质都有电阻,只是电阻值的⼤⼩差异⽽已。电阻很⼩的物质称作良导体,如⾦属等;电阻极⼤的物质称作绝缘体,如⽊头和塑料等。还有⼀种介于两者之间的导体叫做半导体,⽽超导体则是⼀种电阻值⼏近于零的物质。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作⽤就称之为电抗,意即抵抗电流的作⽤。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻⼀样是欧姆,⽽其值的⼤⼩则和交流电的频率有关系,频率愈⾼则容抗愈⼩感抗愈⼤,频率愈低则容抗愈⼤⽽感抗愈⼩。此外电容抗和电感抗还有相位⾓度的问题,具有向量上的关系式,因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。对于⼀个具体电路,阻抗不是不变的,⽽是随着频率变化⽽变化。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗⼀般来说⽐电阻⼤。也就是阻抗减⼩到最⼩值。在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最⼤值,这和串联电路相反。
输⼊阻抗
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输⼊阻抗是指⼀个电路输⼊端的等效阻抗。在输⼊端上加上⼀个电压源U,测量输⼊端的电流I,则输⼊阻抗Rin就是
U/I。你可以把输⼊端想象成⼀个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输⼊阻抗。
一塌糊涂bbs输⼊阻抗跟⼀个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作⽤的⼤⼩。对于电压驱动的电路,输⼊阻抗越⼤,则对电压源的负载就越轻,因⽽就越容易驱动,也不会对信号源有影响;⽽对于电流驱动型的电路,输⼊阻抗越⼩,则对电流源的负载就越轻。因此,我们可以这样认为:如果是⽤电压源来驱动的,则输⼊阻抗越⼤越好;如果是⽤电流源来驱动的,则阻抗越⼩越好(注:只适合于低频电路,在⾼频电路中,还要考虑阻抗匹配问题。)另外如果要获取最⼤输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题。
输出阻抗
⽆论信号源或放⼤器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是⼀个信号源的内阻。本来,对于⼀个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为⽆穷⼤。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。
但现实中的电压源,则不能做到这⼀点。我们常⽤⼀个理想电压源串联⼀个电阻r的⽅式来等效⼀个实
际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r,就是(信号源/放⼤器输出/电源)的内阻了。当这个电压源给负载供电时,就会有电流I从这个负载上流过,并在这个电阻上产⽣I×r的电压降。这将导致电源输出电压的下降,从⽽限制了最⼤输出功率(关于为什么会限制最⼤输出功率,请看后⾯的“阻抗匹配”⼀问)。同样的,⼀个理想的电流源,输出阻抗应该是⽆穷⼤,但实际的电路是不可能的。

本文发布于:2024-09-21 02:33:54,感谢您对本站的认可!

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