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輸入阻抗和輸出阻抗的理解

在具有電阻、電感和電容的電路里,對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一個復(fù)數(shù),實(shí)際稱為電阻,虛稱為電抗,其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。阻抗的單位是歐姆。阻抗的概念不僅存在與電路中,在力學(xué)的振動系統(tǒng)中也有涉及。

阻抗是什么----輸入阻抗

放大器輸入端看進(jìn)去有一個等效電阻,稱為輸入阻抗。如圖所示

  

  計算方法

 

輸入阻抗是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U,測量輸入端的電流I,則輸入阻抗Rin就是U/I.你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端,這個電阻的阻值,就是輸入阻抗。

輸入阻抗跟一個普通的電抗元件沒什么兩樣,它反映了對電流阻礙作用的大小。對于電壓驅(qū)動的電路,輸入阻抗越大,則對電壓源的負(fù)載就越輕,因而就越容易驅(qū)動,也不會對信號源有影響;而對于電流驅(qū)動型的電路,輸入阻抗越小,則對電流源的負(fù)載就越輕。因此,我們可以這樣認(rèn)為:如果是用電壓源來驅(qū)動的,則輸入阻抗越大越好;如果是用電流源來驅(qū)動的,則阻抗越小越好(注:只適合于低頻電路,在高頻電路中,還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時,也要考慮阻抗匹配問題。

阻抗是什么----輸出阻抗

利用等效電源定理,從放大器輸出端看進(jìn)去可等效為一個電壓源和內(nèi)阻相串聯(lián),這個等效內(nèi)阻稱為輸出電阻

  

計算方法:

1、外電阻短路,U/I

2、令電壓源為零,計算Ro

無論信號源或放大器還有電源,都有輸出阻抗的問題。輸出阻抗就是一個信號源的內(nèi)阻。本來,對于一個理想的電壓源(包括電源),內(nèi)阻應(yīng)該為0,或理想電流源的阻抗應(yīng)當(dāng)為無窮大。輸出阻抗在電路設(shè)計最特別需要注意但現(xiàn)實(shí)中的電壓源,則不能做到這一點(diǎn)。我們常用一個理想電壓源串聯(lián)一個電阻r的方式來等效一個實(shí)際的電壓源。這個跟理想電壓源串聯(lián)的電阻r,就是(信號源/放大器輸出/電源)的內(nèi)阻了。當(dāng)這個電壓源給負(fù)載供電時,就會有電流I從這個負(fù)載上流過,并在這個電阻上產(chǎn)生I&mes;r的電壓降。這將導(dǎo)致電源輸出電壓的下降,從而限制了最大輸出功率(關(guān)于為什么會限制最大輸出功率,請看后面的“阻抗匹配”一問)。同樣的,一個理想的電流源,輸出阻抗應(yīng)該是無窮大,但實(shí)際的電路是不可能的。



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