输入阻抗、输出阻抗和阻抗匹配

发布时间 2023-04-30 10:51:12作者: asandstar

来自《实用电子元器件与电路基础》

输入阻抗$Z_{in}$

$Z_{in}$是从电路或设备输入端“看”进去的阻抗,可以借此算出流入设备输入端的电流大小

复杂电路包含电容、电感等电抗元件,使得输入阻抗是频率的函数

→在特定频率,输入阻抗允许小电流流入;在其他频率,对电流呈现很高的阻抗

故<1kHz,电抗(电感、电容)元件影响较小,电阻起主要作用,输入电阻概念存在√

高频时,电抗元件的影响不可忽略!!!

  • 小输入阻抗,对加到输入端的特定频率,可激发一个相对大的电流输入设备输入端
  • 影响:降低设备输入端驱动电路输出电压(尤其在驱动电路输出阻抗很大时)

 

  • 大输入阻抗,对加至输入端的特定频率,可激发相对小的电流输入设备输入端
  • 不会引起输入端驱动电路输出电压降低

总之,设备的输入阻抗>输入端提供信号的电路的输出阻抗(使信号源输入不过载、不降低强度),10左右为宜

输出阻抗$Z_{out}$

设备输出端看进去的阻抗,也是频率的函数,同意高频时电抗敏感

可等效为输出阻抗和理想电压源的串联(戴维南等效电压)

输入阻抗小,输出端输出电流大,输出电压无明显降低

【好的电源输出阻抗在mΩ级】→给负载提供大电流,却不损失压降→小输出阻抗/电阻是好事,因为提供大电流时,阻抗电阻热损耗小

【大输出阻抗,坏】加至设备输出端电压仅可引起很小的输出电流。若大输出阻抗电源要驱动小输入阻抗负载,则仅有小电压在负载上,驱动输出电流的电压大多损失在输出阻抗上(电源消耗了太多热功率,效率很低!)

电池内阻大,电流升高,输出电压降低很多

阻抗匹配

在连接低阻抗电源和高阻抗负载中尤为重要,因为阻抗匹配可以实现设备的最大功率传输、减少电子管放大器数目

桥式原则

为实现最大电压传输,负载阻抗>10倍的源(放大器)输出阻抗,多用于源-负载电路,除了需要阻抗匹配的射频电流和传输电流而不是电压的电路