對電路中高輸入阻抗和低輸出阻抗的個人理解

一、輸入阻抗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二、輸出阻抗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。輸入阻抗指器件作為前級電路的負(fù)載時呈現(xiàn)的阻抗，輸入阻抗越大的器件對前級電路的影響越小，所以輸入阻抗是大一點好。輸出阻抗指器件驅(qū)動后級電路時呈現(xiàn)的阻抗，相當(dāng)于電源的“內(nèi)阻”，輸出阻抗大了會削弱器件的帶載能力，所以它是小一點好。簡單的說運放的輸入阻抗一個是1M（歐姆）另一個是100M，當(dāng)前級輸出為1uA電流時在1M上的電壓為1V，在100M上為100V。這就是輸入阻抗高的好處。當(dāng)然這是在前級輸出阻抗為0的情況下。這就說明前級有微小的變化后級都可以分辯。如果輸出阻抗不為0而是1M（1M的可能性是不存在的）可以計算一下運放輸入的分壓比就會了解為什么輸出阻抗要低。某位高手對高輸入阻抗和低輸出阻抗的解釋：一般我們常耳聞的說法是：擴大機的輸入阻抗是愈高愈好，而輸出阻抗是愈低愈好。為什么呢？因為輸入阻抗高了，從訊號源來的訊號功率強度就可以不必那么大。這么說也許還有讀者不甚了解，讓我們再回想一下歐姆定律；假設(shè)訊源輸出不甚了解，讓我們再回想一下歐姆定律；假設(shè)訊源輸出一個固定電壓，傳送往下一級，如果這一級的輸入阻抗高，是不是由訊源所提供的訊號電流就可以降低？如果輸入阻抗非常非常的高，則幾乎不會消耗訊號電流(當(dāng)然還是會有)就可以驅(qū)動這一級電路工作，換句話說就是幾乎只要有訊號電壓，電路就可以正常工作；但是對于低輸入阻抗的電路呢？就正好相反了，它必須要求訊號能源能提供較為大量的訊號電流，因為在同一個電壓下，低輸入阻抗會流進(jìn)較大的訊號電流，如果訊源提供的電流強度不足以滿足下一級電路的需求，它就不能完美地驅(qū)動下一級電路。而訊源的電壓和電流的乘積就是訊源的功率了。另外何謂低輸出阻抗呢？它有什么好處呢？通常低輸出阻抗被提到地方大半是指前級擴大機的輸出阻抗，后級通常是稱作輸出內(nèi)阻的。前級的低輸出阻抗有幾個好處：一．一般會強調(diào)低輸出阻抗即表示了它有較大的電流輸出能力，容易搭配一些低輸入阻抗的器材(后級)。二．低輸出阻抗可以驅(qū)動長的訊號線及電容量較大的負(fù)載，以音響用前級為例；前級的輸出阻抗在與訊號線結(jié)合后，輸出阻抗加上訊號線本身固有的電阻與電容會形成一個RC濾波的網(wǎng)路，當(dāng)輸出阻抗愈高時，則經(jīng)過訊號線后的訊號，其高頻端的滾降點就會越低，反之則愈高。你應(yīng)該不會希望高頻滾降點移進(jìn)耳朵聽得到的音頻范圍吧？所以遇上電容量大的訊號線，你還是選一部輸出阻抗低一點的前級較為保險。這也是為什么每一種訊號線會有不同聲音部份原因。有了以上大略的說明，你應(yīng)該可以明白；所謂擴大機輸入阻抗愈高愈好，輸出阻抗愈低愈好，其主要理由即在此一在與其它器材互相搭配時，其匹配性比較高。那么照此說來，我們就把每一部擴大機不論是前級或是后級的輸入阻抗都設(shè)計得很高，輸出阻抗都設(shè)計得很低，不是就完美無缺了嗎？讓我們再從輸入阻抗看起，由于高輸入阻抗所需的訊號電流較少，可知連接其上的訊號線中流動的電流必較小，因此對于訊號線品質(zhì)的要求就可以不必那么高，因為少了一個電流的干擾因素在內(nèi)，這也是高輸入阻抗帶來的另一個優(yōu)點。但是高輸入阻抗的優(yōu)點既然這么多，為什么市面上找得到的高輸入阻抗前級或后級竟寥寥可數(shù)呢？讓我偷偷問你，你有沒有用過收音機？你知道收音機的訊號是從哪兒來的嗎？從空中來，你答對了。從空中來，你可知道空中存在有多少的電磁波？多到集合你全家老小的手指頭加腳指頭都數(shù)不完，這些可都不是你想要的音樂訊號哦！當(dāng)空中的這些電磁波被作用有點像天線的訊號線拾取后，雖然只是一點點的雜訊電壓，但是一個高輸入阻抗電路卻能輕易地將其放大(正是其優(yōu)點)，于是乎，當(dāng)有人抓了一把沙子放進(jìn)你熱騰騰的大鹵面時，你還以為是黑胡椒粉呢！易感染雜訊，就是音響器材在設(shè)計輸入阻抗時，明知高輸入阻抗的諸多優(yōu)點，但也不能任意設(shè)計得很高的主要原因，膽敢設(shè)計成高輸入阻抗者，必有其對抗雜訊干擾的過人之處。后級的輸入阻抗則大部份是47K，高一個的有100K，20K，10K的也所在多有。輸入阻抗是在入口處測得的阻抗。高輸入阻抗能夠減小電路連接時信號的變化，因而也是最理想的。在給定電壓下最小的阻抗就是最小輸入阻抗。作為輸入電流的替代或補充，它確定輸入功率要求。輸出阻抗是在出口處測得的阻抗。與模擬輸出串聯(lián)表示的等價阻抗。阻抗越小，驅(qū)動更大負(fù)載的能力就越高。輸出輸入阻抗是指在特定條件下電路輸出、輸入端的等效電阻，只有阻抗匹配才能發(fā)揮最大傳輸效率，也就是說輸出、輸入端所接設(shè)備或元件的阻抗最好和輸出、輸入阻抗一致。比如：一功放機話筒接口的輸入阻抗是600歐就最好用600歐的話筒；輸出阻抗8歐就最好接8歐的音箱。一般希望電路的輸出阻抗小、輸入阻抗大些，這樣帶負(fù)載能力強。輸入阻抗高，表示該電路吸收的電源(或前一級電路的輸出)功率小，電源或前級就能帶動更多的負(fù)荷。對于測量電路，如電子電壓表、示波器等，就要求很高的輸入阻抗，以便接入儀表后，對被測電路的影響盡可能地小。輸出阻抗小一些當(dāng)然好，這樣輸出功率在信號源的內(nèi)阻上消耗的功率小，或者說能帶動功率更大的負(fù)荷?？偨Y(jié)：輸入阻抗高，表示該電路吸收的電源(或前一級電路的輸出)功率小，電源或前級就能帶動更多的負(fù)荷。對于測量電路，如電子電壓表、示波器等，就要求很高的輸入阻抗，以便接入儀表后，對被測電路的影響盡可能地小。輸出阻抗小一些當(dāng)然好，這樣輸出功率在信號源的內(nèi)阻上消耗的功率小，或者說能帶動功率更大的負(fù)荷。當(dāng)然在信號的傳輸中，要求“阻抗匹配”，即前一級的輸出阻抗等于下一級的輸入阻抗，這樣在級間就不會產(chǎn)生信號反射。例如電視機的天線與電視機的天線輸入阻抗應(yīng)該是75歐匹配。以前用扁饋線(300歐)作引入線，就得加一個阻抗轉(zhuǎn)換器來匹配。點擊閱讀熱文：看得懂的傳輸線阻抗某位