关于电路的输入阻抗与输出阻抗的理解

一、输入阻抗

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。

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)

二、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。

输入阻抗指器件作为前级电路的负载时呈现的阻抗,输入阻抗越大的器件对前级电路的影响越小,所以输入阻抗是大一点好。

输出阻抗指器件驱动后级电路时呈现的阻抗,相当于电源的“内阻”,输出阻抗大了会削弱器件的带载能力,所以它是小一点好。

某位高手对高输入阻抗和低输出阻抗的解释

一般我们常耳闻的说法是:扩大机的输入阻抗是愈高愈好,而输出阻抗是愈低愈好。为什么呢?

因为输入阻抗高了,从讯号源来的讯号功率强度就可以不必那么大。 这么说也许还有读者不甚了解,让我们再回想一下欧姆定律;假设讯源输出一个固定电压,传送往下一级,如果这一级的输入阻抗高,是不是由讯源所提供的讯号电流就可以降低?如果输入阻抗非常非常的高,则几乎不会消耗讯号电流(当然还是会有)就可以驱动这一级电路工作,换句话说就是几乎只要有讯号电压,电路就可以正常工作;但是对于低输入阻抗的电路呢?就正好相反了,它必须要求讯号能源能提供较为大量的讯号电流,因为在同一个电压下,低输入阻抗会流进较大的讯号电流,如果讯源提供的电流强度不足以满足下一级电路的需求,它就不能完美地驱动下一级电路。而讯源的电压和电流的乘积就是讯源的功率了。

另外何谓低输出阻抗呢?它有什么好处呢?

通常低输出阻抗被提到地方大半是指前级扩大机的输出阻抗,后级通常是称作输出内阻的。

输出阻抗是在出口处测得的阻抗。与模拟输出串联表示的等价阻抗。阻抗越小,驱动更大负载的能力就越高。

输出输入阻抗是指在特定条件下电路输出、输入端的等效电阻,只有阻抗匹配才能发挥最大传输效率,也就是说输出、 输入端所接设备或元件的阻抗最好和输出、输入阻抗一致。比如:一功放机话筒接口的输入阻抗是600欧就最好用600欧的话筒; 输出阻抗8欧就最好接8欧的音箱。一般希望电路的输出阻抗小、输入阻抗大些,这样带负载能力强。

输入阻抗高,表示该电路吸收的电源(或前一级电路的输出)功率小,电源或前级就能带动更多的负荷。对于测量电路,如电子电压表、示波器等,就要求很高的输入阻抗,以便接入仪表后,对被测电路的影响尽可能地小。

输出阻抗小一些当然好,这样输出功率在信号源的内阻上消耗的功率小,或者说能带动功率更大的负荷。

总结

输入阻抗高,表示该电路吸收的电源(或前一级电路的输出)功率小,电源或前级就能带动更多的负荷。对于测量电路,如电子电压表、示波器等,就要求很高的输入阻抗,以便接入仪表后,对被测电路的影响尽可能地小。

输出阻抗小一些当然好,这样输出功率在信号源的内阻上消耗的功率小,或者说能带动功率更大的负荷。

当然在信号的传输中,要求“阻抗匹配”,即前一级的输出阻抗等于下一级的输入阻抗,这样在级间就不会产生信号反射。

例如电视机的天线与电视机的天线输入阻抗应该是75欧匹配。以前用扁馈线(300欧)作引入线,就得加一个阻抗转换器来匹配。

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