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一文读懂输入输出阻抗是怎么回事?

输入输出阻抗是怎么回事,总是迷迷糊糊的,不太清楚,今天分享高人总结的输入输出阻抗是怎么回事?

一文读懂输入输出阻抗是怎么回事?

输入阻抗是输入电压与电流之比,即 Ri = U/I。在相同的输入电压下,如果输入阻抗很低,则需要通过较大的电流,测试前电流输出能力;如果输入阻抗很高,只需要很小的电流,这减轻了前电流输出能力的巨大负担。因此,在电路设计中应尽可能提高输入阻抗。

此外,输出阻抗可视为输出端内阻 r,它可以等理想的信号源(电源)和内阻 r 串联。将其与下电路输入阻抗相结合,相当于理想的信号源(电源)和内阻 r 还有下级输入阻抗 Ri 组成的回路,内阻 r 在回路中起分压作用,r 越大,电压电压越大,分配电路越小;相反,r 越小,分配给下级电路的电压越大,效率越高。因此,当然,输出阻抗 r 设计越小越好。

回顾过去,既然输入阻抗越大越好,那么我们试图设计它非常大,不是最好的吗?否则,当输入阻抗较大时,电路电流会非常小,而在实际电路中,电流路径容易受到干扰(来自其他信号的串扰,或来自空气中的电磁辐射),然后只要一个小的干扰叠加到电路电流中,就会严重干扰信号质量。因此,除非信号被很好地屏蔽,不受外部干扰,否则不要设计输入阻抗太大。据说,据说啊~输入阻抗一般设计为47K,当然,这个值附近的几十个K应该都可以~

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。

还需要补充的是,前面提到的都是指电压信号,电流信号要反过来看。如果是电流信号(电流源),下一级输入阻抗越小,前一级负载越小;前一级输出阻抗越大,进入下一级的电流越多,而不是消耗在这个级别。电流信号(电流源)的输出阻抗 r,应等效为理想电流源并联,下一级输入阻抗再并联上去,基础知识不扎实,应翻书考证。

要求输出电压不因负载变化而变化,输出阻抗应尽可能小,输出电流不因负载变化而变化,输出阻抗应尽可能大。并非所有情况都要求输出阻抗尽可能小。

输出阻抗与功率无关。

阻抗匹配是电路中一个非常混乱的概念,最好不要使用它。

1.在什么情况下,输入阻抗应尽可能大或尽可能小?为什么输出阻抗尽可能小?输出阻抗和功率有什么关系?

输入输出阻抗的确定是有前提的,说是否应该尽可能大或尽可能小是没有意义的。一般来说,如果强调电压特性,通常需要较高的输入阻抗和较低的输出阻抗;相应地,如果强调电流特性,通常需要较低的输入阻抗和较高的输出阻抗。此外,通常讨论动态阻抗,而忽略了直流偏置。

2.输入输出阻抗与阻抗匹配有什么关系?高频和低频应该考虑吗?

电路中的电流和电压是右臂,没有人是不可能的。这一概念在电源尺寸(波长)和电路尺寸相似时尤为重要。例如,在高频电路中,孤立的电流和电压通常被一个看似特殊的功率波所取代。阻抗匹配原则上是针对功率波提出的。

虽然必须考虑电路尺寸(波长)和电路尺寸(波长小于电路尺寸的十倍)的阻抗匹配,但通常只考虑电路中的接线传输线。因此,匹配只考虑设备之间的连接,即设备输出和输入的阻抗匹配,而设备仍然被视为总参数的集合。当然,在微波段,情况可能会变得更加复杂。

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。

简单地说,在射频电路中,负载阻抗与来源的戴维南等效阻抗成为共轭,因为它需要最大功率。这样,电路电抗为零,实际相等,获得最大功率。

输入输出阻抗通常很容易获得电压源,如音频功率放大器电路,因此需要大输入阻抗和小输出阻抗。因此,电路的整体负反馈是电压串联负反馈。当然,在光通信应用中,电流类型往往是不同的。简而言之,负反馈的形式总是与输入输出阻抗有关。

阻抗定义

在具有电阻、电感和电容的电路中,阻碍交流电的作用称为阻抗。常用的阻抗Z表示。阻抗由电阻、感应和容抗组成,但不仅仅是三者的结合。阻抗的单位是欧洲。在直流电中,物体对电流阻碍的作用称为电阻,世界上所有的物质都有电阻,但电阻值的大小不同。阻力小的物质称为良好的导体,如金属;阻力大的物质称为绝缘体,如木材和塑料。两者之间还有一种导体,称为半导体,而超导体是一种电阻值接近零的物质。但在交流电领域,除了电阻会阻碍电流外,电容和电感也会阻碍电流的流动,称为电抗,即电流的抵抗。电容和电感的电抗分别称为电容和电感,称为容抗和感应。它们的测量单位和电阻是欧姆,其值的大小与交流电的频率有关,频率越高,容抗越小,容抗越小,电感抗越小。此外,电容和电感也有相位角度的问题,因此,电阻与电路有具体的关系。阻抗不是不变的,而是随频率而变化的。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗通常大于电阻。也就是说,阻抗减少到最小值。在电感和电容并联电路中,与串联电路相反,阻抗增加到最大值。

一、输入阻抗

输入阻抗是指电路输入端的等效阻抗。在输入端添加电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。您可以将输入端想象成电阻的两端,即输入阻抗。

输入阻抗与普通电抗元件没有什么不同,反映了电流阻抗的大小。对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,对电压源的负载越轻,驱动越容易,对信号源没有影响;对于电流驱动电路,输入阻抗越小,对电流源的负载越轻。因此,我们可以认为,如果由电压源驱动,输入阻抗越大越好;如果由电流源驱动,阻抗越小越好(注:只适用于低频电路,在高频电路中考虑阻抗匹配)。此外,如果您想获得最大的输出功率,请考虑 阻抗匹配。

二、输出阻抗

无论是信号源、放大器还是电源,都存在输出阻抗问题。输出阻抗是信号源的内阻。最初,对于理想的电压源(包括电源),内阻应为0,或理想电流源的阻抗应为无限。电路设计中应特别注意输出阻抗。

但现实中的电压源不能这样做。我们经常使用一个理想的电压源串联一个电阻r等效实际电压源的方法。与理想电压源串联的电阻r,是(信号源/放大器输出/电源)的内阻。当电压源向负载供电时,会有电流I流过这个负载并在这个电阻上产生I×r电压降。这将导致电源输出电压下降,从而限制最大输出功率(请查看以下阻抗匹配)。同样,理想的电流源,输出阻抗应该是无限的,但实际的电路是不可能的。

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