关于电路的输入阻抗和输出阻抗

文章目录

  • 输入阻抗和输出阻抗的简介
  • 输入阻抗(input impedance)
  • 输出阻抗(output impedance)

输入阻抗和输出阻抗的简介

输入阻抗和输出阻抗是相对的。阻抗,简单的说就是阻碍作用,是广义上的等效电阻。阻抗是电路或设备对电流的阻力,输出阻抗是在出口处测得的阻抗。阻抗越小,驱动更大负载的能力就越高。引入输入阻抗和输出阻抗这两个词,最大的目的是在设计电路中,要提高效率,即要达到阻抗匹配,达到最佳效果。

由上也可以得出:输入阻抗和输出阻抗实际上就是等效电阻,单位与电阻相同。

输入阻抗(input impedance)

输入阻抗:是指一个电阻输入端的等效阻抗。在输入端加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。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。对于电压驱动型的电路,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,也不会对电压源产生影响。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:如果是用电压源驱动的,则输入阻抗越大越好。如果是采用电流源来驱动的,则阻抗越小越好。(备注:该理论只适合低频电路,在高配电路中,还需要考虑阻抗匹配的问题。同时如果需要考虑到获取最大的输出功率,也需要考虑阻抗匹配的问题)

输出阻抗(output impedance)

输出阻抗: 含独立电源网络输出端口的等效电压源(戴维南等效电路)或等效电流源(诺顿等效电路)的内阻抗。其值等于独立电源置零时,从输出端口视入的输入阻抗。输出阻抗是一个信号源的内阻。无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。对于一个理想的电压源来说,内阻应该为0,对于一个理想的电流源来说,内阻应该为无穷大。但是在实际的电路设计中,是不存在这样的现象的。对于实际中的电压源,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。这个电阻r就是输出阻抗了。当使用电压源给负载供电的时候,就会有电流I流过负载,同时这个电流也会在内阻r上产生一个电压降,这样就导致电压源输出的电压大于负载两端的电压,也就是限制了最大的输出功率。

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。

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