还未设置个性签名
成为VIP会员 享9项特权: 开通会员

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>

3天内不再提示

输入阻抗和输出阻抗是什么_它们之间有什么区别

杨安 来源:电子发烧友网 2018-04-10 14:09 次阅读

输入阻抗和输出阻抗的简介

输入阻抗和输出阻抗在很多地方都用到,非常重要。首先,输入阻抗和输出阻抗是相对的,我们先要明白阻抗的意思。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。

输出阻抗(output impedance) 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。

有了输入输出阻抗这两个词,还可以方便两个电路独立的分开来设计。当A电路中输入阻抗和B电路的输出阻抗相同(或者在一定范围)时,两个电路就可不作任何更改,直接组合成一个更复杂的电路(或者系统)。

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。

输入阻抗和输出阻抗的区别

输入阻抗

输入阻抗(input impedance)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。

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。

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。

输入阻抗和输出阻抗是什么_它们之间有什么区别
电压源驱动的电路

所谓电压源驱动,可以理解为没有内阻且总是充满能量的恒压电池作为能量源,给负载供电。

一个类似于能量源的电压源U,加到负载的两端,产生的电流I,那么负载的阻抗Rin就是U/I。负载上消耗的功率P=UI=U/Rin,由公式可知,这里的Rin总是起到减少电流I的作用,Rin越大,负载消耗的能量就越小;这里负载的阻抗就是负载的输入阻抗。

电流源驱动的电路

与电压源驱动的电路正好相反,电流源驱动可以理解为一个电流恒定的能量源I,给负载供电。

由欧姆定律可知,产生的电压为U=I*Rin,负载消耗的功率为P=U*I=I*I*Rin,由公式可知,这里负载输入阻抗Rin起到增大功率的作用,恒流源驱动的电路,电阻越大,负载两端电压越高,消耗的功率越大。

输出阻抗

输出阻抗(output impedance) 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。

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。

现实中的电压源,则做不到这一点,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。这个跟理想电压源串联的电阻r就是信号源/放大器输出/电源的内阻了。当这个电压源给负载供电时,就会有电流I从这个负载上流过,并在这个电阻上产生I×r的电压降。这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率。同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的。

输出阻抗,是指电路负载从电路输出端口反着看进电路时电路所等效的阻抗,其实主要是针对能量源或者输出电路来说的,是能量源在输出端测到的阻抗,俗称内阻。

电压源驱动的电路

电压源在加到负载上时,除了在负载端消耗能量,自身也会产生能量的消耗,这里是因为电压源在输出能量的时候,内部存在阻碍能量输出的阻抗,比如电池的内阻。比如恒压源U,输出阻抗为Rout,负载端电压为Ur,负载R,电流为I=U/(Rout+R),负载端电压Ur=I*R=U*R/(Rout+R),负载产生的功率为P=Ur*I=U2*R/(Rout+R)2。由此公式可知,输出阻抗越小,驱动负载的能力越大。

输入阻抗和输出阻抗是什么_它们之间有什么区别
电流源驱动的电路

对于电流源驱动的电路,也存在输出阻抗,输出阻抗并联在恒流源两端。

电流源输出恒定电流I,一部分In消耗在内阻Rout上,剩余的电流Ir消耗在负载R上,由此可知,负载R上电压为Ur=Ir*R,和内阻Rout两端电压一致,即Ur=Ir*R=In*Rout,又因为I=Ir+In通过推导可知Ur=I* Rout * R /( Rout+R),负载端功率:

P=Ur*Ir=Ur2/Rout=I2*Rout*R2/( Rout+R)2= I2 *R2/( Rout+R2/Rout+2R)

由此可知,在Rout=R时,外端负载P最大。因此,对于恒流源负载,要想获得最大功率,需要将负载的电阻值和电流源的内阻匹配一致,即尽量趋近同一个值。

  • 输入阻抗
    +关注

    关注

    0

    文章

    49

    浏览量

    13962
  • 输出阻抗
    +关注

    关注

    1

    文章

    30

    浏览量

    10947
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    一文告诉你输入输出阻抗是怎么回事

    输入阻抗即输入电压与电流之比,即 Ri = U/I。在同样的输入电压的情况下,如果输入阻抗很低,就需....
    的头像 星斗光 发表于 09-29 08:47 78次 阅读

    为什么共射极放大电路的输出阻抗是集电极电阻Rc

    昨天看到有个条友半个月前的私信,他应该是个学生,他说马上要考试,询问我关于三极管放大电路的问题,因为....
    发表于 09-21 10:31 197次 阅读

    CH573F芯片ADC采样通道输入阻抗有多大?

    CH573F芯片ADC采样通道输入阻抗有多大,项目里为了测量电池电压,在无法添加电子开关的情况下,为了降低系统功耗,采样电阻...
    发表于 09-19 07:43 42次 阅读

    阻抗匹配介绍

    在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。常用Z来表示,它的值由交流电的频率、....
    的头像 Young1225 发表于 09-14 16:42 174次 阅读
    阻抗匹配介绍

    这可能是最详细的「阻抗匹配」介绍

    在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。常用Z来表示,它的值由交流电的频率、....
    的头像 星斗光 发表于 09-13 09:00 143次 阅读
    这可能是最详细的「阻抗匹配」介绍

    基于MCE1417H100M模块设计一台调频发射机

    而L5和L6均为高频厄流圈,理论上是越大越好,而实际L5太大容易自激,所以一般采5D10T Φ0.6....
    的头像 冬至配饺子 发表于 08-29 17:00 1194次 阅读
    基于MCE1417H100M模块设计一台调频发射机

    阻抗匹配的原理及应用

    本文主要详解什么是阻抗匹配,首先介绍了输入及输出阻抗是什么,其次介绍了阻抗匹配的原理,最后阐述了阻抗....
    的头像 我快闭嘴 发表于 08-22 14:10 381次 阅读

    如何调试一个矩形微带贴片天线

    实际使用的电容电感元件不是连续的,因此需要根据测试结果来选定合适的匹配方案。如果空间位置足够,可以选....
    的头像 冬至配饺子 发表于 08-10 09:17 1063次 阅读
    如何调试一个矩形微带贴片天线

    提高晶体管放大器稳定性的方法

    设计晶体管放大器时,要考虑稳定性的问题。如果不稳定,就会可能发生“自激现象”。一般分析的方向有环路分....
    发表于 08-05 18:07 364次 阅读
    提高晶体管放大器稳定性的方法

    运算放大器输入阻抗技术指南

      电压反馈(VFB)运算放大器通常具有差模和共模两种指定的输入阻抗。电流反馈(CFB)运算放大器通....
    发表于 08-03 15:26 367次 阅读
    运算放大器输入阻抗技术指南

    音频耦合电容的输入阻抗和输出阻抗

    输入阻抗,输出阻抗,这两个参数似乎没那么重要,但事实并非如此。下面说下我的看法吧。 一个问题音频中的....
    的头像 硬件攻城狮 发表于 05-31 16:47 1545次 阅读

    详解反相放大器的计算公式

    我们都知道反相放大器能将输入的信号反相放大,这是很基本的知识,学过电路的一般都知道。反相放大器的公式....
    的头像 硬件笔记本 发表于 04-26 09:24 7202次 阅读

    输入阻抗高有什么作用?

     在理想状态下,电压驱动的后级电路从前级只吸取电压,没有电流,也就不吸取功率,对前级来说,几乎是空载....
    的头像 十亿少男的梦 发表于 04-18 09:43 1775次 阅读
    输入阻抗高有什么作用?

    详解输入阻抗、输出阻抗和阻抗匹配

    在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。常用Z来表示,它的值由交流电的频率、....
    的头像 硬件笔记本 发表于 04-14 07:59 27302次 阅读

    常见的共射极放大电路

    首先,一般情况下,放大电路的输出阻抗如无特别说明。都是指交流信号而言的。其次,我们可将三极管看成一个....
    的头像 EDA365电子论坛 发表于 03-28 09:55 2710次 阅读

    传感器的输出阻抗简单介绍

    广州兰瑟电子讲解-传感器作为信号源向后接电路输出代表被测量变化的信号。从输出端看,信号源代表的两个参....
    发表于 03-14 16:49 507次 阅读

    安捷伦1132A InfiniiMax 5GHz探头放大器的参数详情

    安捷伦 InfiniiMax 5 GHz 1132A探头放大器(与差分连接套件或单端连接套件一起使用....
    发表于 03-11 14:44 797次 阅读

    12GHz探头放大器及附件的特性参数

    Agilent 1169A还提供InfiniiMax探头中最低的本底噪声,因此最适合需要高灵敏度的信....
    发表于 03-11 14:44 267次 阅读

    传感器的输出阻抗是怎么一回事

    传感器作为信号源像后接电路输出代表被测量变化的信号。从传感器的输出端来看有两种输出阻抗类型,一个是高....
    发表于 03-01 09:58 1248次 阅读

    ADC采集输入阻抗的问题及解决办法

    文章目录前言一、ADC采集输入阻抗的问题二、改进方法1.加入电压跟随器2.休眠时控制参考地3.休眠时控制参考地总结前言最近在做...
    发表于 02-23 06:13 965次 阅读

    信号发生器33500B原来这样用

    据西安安泰 信号发生器维修 中心小编所知,信号发生器可作为电路的输入信号,在调试电路参数上可起到很大....
    发表于 01-07 16:56 1134次 阅读

    怎样去解决高输入阻抗的高增益问题呢

    为了解决高输入阻抗的高增益问题,可以使用T型负反馈放大电路,如下:如果使用普通的反向放大,需要反馈电阻10M,会带来噪声、...
    发表于 12-29 08:35 817次 阅读

    如何实现将放大器放在探头的前端呢

    近日,有读者问“为什么示波器厂商把放大器放在探头前端,而不在示波器内?”将放大器放在探头可最大限度地降低探头和线缆对信号...
    发表于 12-29 06:27 1063次 阅读

    安捷伦1169A 12GHz探头放大器套件特性参数

    安捷伦1169A 12GHz 探头放大器套件设计用于 DSO91204A 和 DSO91304A I....
    发表于 12-07 14:05 345次 阅读

    请问一下该如何去使用运放呢

    运放内部电路有何特性? 运放能实现高输入阻抗吗? ...
    发表于 11-10 06:11 739次 阅读

    集成运算放大器的最大特点是什么

    电阻测量法是什么? 集成运算放大器的最大特点是什么? ...
    发表于 11-08 07:07 887次 阅读

    电压运算放大器为什么要增大输入阻抗呢

    电压运算放大器为什么要增大输入阻抗呢? 电压运算放大器为什么要减小输入阻抗呢? ...
    发表于 10-08 07:13 1819次 阅读

    如何去测量采样电阻的阻值

    什么是采样电阻?什么是开尔文接法? 如何去测量采样电阻的阻值? ...
    发表于 10-08 06:03 1892次 阅读

    DAC信号发生器的实现

    硬件平台:STM32F4库类型:标准库。参考:【二代示波器教程】第12章 示波器设计—DAC信号发生器的实现DAC输出阻抗的问...
    发表于 08-09 09:20 1670次 阅读

    堆叠类功率放大器的输出阻抗怎么求呢?求解

    堆叠类功率放大器的输出阻抗怎么求呢?是要用S参数的S22仿真吗?还是要用loadpull求呢?如果想知道在加入扼流圈电感之前的堆叠...
    发表于 06-25 07:51 1216次 阅读

    正确偏置TL431可获得更好的输出阻抗

    众所周知,TL431 在开关电源(SMPS)反馈环路中是参考电压。该器件结合了参考电压与集电极开路误....
    发表于 06-18 09:29 378次 阅读

    运算放大器如何驱动电容性负载

    理想的运算放大器具有无限的增益,而真正的运算放大器具有非常高的有限的DC增益。它还在一个相当低的频率....
    的头像 39度创意研究所 发表于 05-25 05:29 5602次 阅读
    运算放大器如何驱动电容性负载

    一文解析输入输出阻抗 输出阻抗与功率存在什么关系?

    输入阻抗即输入电压与电流之比,即 Ri = U/I。在同样的输入电压的情况下,如果输入阻抗很低,就需....
    的头像 39度创意研究所 发表于 03-21 11:39 7702次 阅读

    单片机的输入阻抗解析

    想要实现单片机刚干扰,首先要综合考虑各I/O口的输入阻抗,采集速率等因素设计I/O口的外围电路。一般....
    发表于 06-29 10:13 3393次 阅读

    CS1242IC模块:寄存器ACR控制 有效提高输入阻抗

    CS1242可以实现在单时钟周期内完成输入信号的选择切换、内部数字滤波器的稳定输出。为了降低切换误差....
    发表于 03-21 14:13 590次 阅读

    浅析放大器的输出入阻抗

    最常见到的喇叭阻抗的标示值是八欧姆,这代表了这对喇叭在工厂测试规格时,当输入1KHz的正弦波信号,它....
    发表于 07-29 17:37 3647次 阅读

    理想运放的特点是什么

    高输入阻抗,输入端流入电流近于0,几乎不取用信号源电流,近于电压控制特性,从而导出“虚断”概念。
    的头像 发烧友学院 发表于 07-18 17:42 25404次 阅读

    分享20个超经典模拟电路

    内有PDF文档与答案详解,想掌握模拟电路你一定要是熟练记住这二十个电路。
    的头像 city_prolove 发表于 05-24 15:10 8957次 阅读
    分享20个超经典模拟电路

    输入阻抗和输出阻抗的介绍及阻抗匹配的详细资料概述

    阻抗匹配(impedance matching)是指信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合....
    的头像 MCU开发加油站 发表于 07-05 10:34 9780次 阅读
    输入阻抗和输出阻抗的介绍及阻抗匹配的详细资料概述

    输入采样是如何工作的以及如何在ADS1216,7,8系列ADC中计算输入阻抗

    使用高分辨率ADC(模数转换器)设计电路需要注意许多细节。经常忽略的一个细节是ADC的输入阻抗。当源....
    发表于 05-25 14:51 1216次 阅读
    输入采样是如何工作的以及如何在ADS1216,7,8系列ADC中计算输入阻抗

    如何快速测量ADC输入阻抗和印刷电路板(PCB)寄生的步骤详细概述

    TI公司引进了一套适合高速和高IF采样系统需求的高速模数转换器(ADC)。为了达到最高的系统整体性能....
    发表于 05-18 11:17 1210次 阅读
    如何快速测量ADC输入阻抗和印刷电路板(PCB)寄生的步骤详细概述

    如何将ADC输入阻抗吸收到滤波器的设计方法详细概述

    几种已知的方法用于设计具有电阻性负载终止的无源电感电容器(LC)滤波器。然而,当LC滤波器被用来驱动....
    发表于 05-16 14:06 821次 阅读
    如何将ADC输入阻抗吸收到滤波器的设计方法详细概述

    放大器的输入阻抗和输出阻抗是交流电阻还是直流电阻?

    本文首先介绍了输入或输出阻抗的概念及输入阻抗应用分析,其次介绍了放大电路输出输入阻抗大小的作用,最后....
    发表于 05-15 17:45 21180次 阅读
    放大器的输入阻抗和输出阻抗是交流电阻还是直流电阻?

    一种射频功率管的输入输出阻抗测量方法

    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Ri....
    的头像 h1654155199.4397 发表于 03-30 16:26 5981次 阅读

    如何理解输出阻抗与带负载能力的关系

    本文主要介绍了如何理解输出阻抗与带负载能力的关系。阻抗是电路或设备对电流的阻力,输出阻抗是在出口处测....
    的头像 Les 发表于 03-20 14:17 26770次 阅读
    如何理解输出阻抗与带负载能力的关系

    对于高输入阻抗和低输出阻抗的详细解析

    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....
    的头像 电子工程专辑 发表于 01-15 10:32 28840次 阅读
    对于高输入阻抗和低输出阻抗的详细解析

    阻抗是什么_输入阻抗和输出阻抗的理解

    输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗,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....
    发表于 01-11 10:32 30832次 阅读
    阻抗是什么_输入阻抗和输出阻抗的理解

    输入阻抗怎么测(输入阻抗测试步骤教程)

    输入阻抗(input impedance)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,....
    发表于 12-11 17:55 47193次 阅读

    输入阻抗高有什么用?什么时候阻抗高好

    输入阻抗(input impedance)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,....
    发表于 11-29 08:35 40760次 阅读
    输入阻抗高有什么用?什么时候阻抗高好

    输入阻抗输出阻抗计算

    阻抗是一个比电阻大的概念。阻抗包括感抗\容抗\电阻,感抗是电感(线圈)对交流电的阻碍能力,容抗是电容....
    发表于 11-09 11:55 81355次 阅读
    输入阻抗输出阻抗计算