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功率放大器的輸入阻抗和輸出阻抗的關系

作者:Aigtek 閱讀數:0 發布時間:2022-12-27 00:00:00

  輸入阻抗(kang)(input impedance)主要(yao)是電(dian)路輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)的(de)(de)等效阻(zu)抗(kang)。如(ru)果我們在輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)加一個(ge)電(dian)壓源U并(bing)在輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)測量電(dian)流(liu)I,則(ze)輸(shu)入(ru)(ru)阻(zu)抗(kang)Rin為U/I。輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)可以(yi)被認為是一個(ge)電(dian)阻(zu)的(de)(de)兩端(duan),這個(ge)電(dian)阻(zu)的(de)(de)阻(zu)值就是輸(shu)入(ru)(ru)阻(zu)抗(kang)。

  對(dui)于(yu)相同的輸(shu)入(ru)電(dian)壓,如果(guo)輸(shu)入(ru)阻抗(kang)很低,需(xu)要流過很大的電(dian)流,需(xu)要考(kao)驗(yan)前級的電(dian)流輸(shu)出能(neng)力(li)。如果(guo)輸(shu)入(ru)阻抗(kang)高(gao),則需(xu)要的電(dian)流很小(xiao),大大減輕了前級電(dian)流輸(shu)出能(neng)力(li)的負擔。因此(ci),請(qing)在您的電(dian)路設計(ji)中增加輸(shu)入(ru)阻抗(kang)。

  輸入阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)與普通電(dian)抗(kang)(kang)(kang)元(yuan)件沒有區別,反映了對(dui)電(dian)流阻(zu)(zu)礙(ai)作用的(de)大(da)小。對(dui)于(yu)電(dian)壓驅(qu)動(dong)電(dian)路,輸入阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)越(yue)大(da),電(dian)壓源(yuan)的(de)負載(zai)越(yue)輕(qing),就越(yue)容易驅(qu)動(dong),不影響信號源(yuan)。另一方面,對(dui)于(yu)電(dian)流驅(qu)動(dong)電(dian)路,輸入阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)越(yue)小,電(dian)流源(yuan)的(de)負載(zai)越(yue)輕(qing)。當由電(dian)壓源(yuan)驅(qu)動(dong)時(shi),輸入阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)越(yue)大(da)越(yue)好。當用電(dian)流源(yuan)驅(qu)動(dong)時(shi),阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)越(yue)小越(yue)好,還要(yao)考(kao)慮阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)匹配問(wen)題。

  1、電壓源驅動的(de)電路

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  電壓源驅動,可以理解為沒有內阻,始(shi)終充滿能(neng)量的(de)恒壓電池(chi)作(zuo)為能(neng)量源,持續給負載供電。

  如果將電壓源U施加在負載兩端以產生電流I,則負載阻抗Rin為U/I。負載消耗的功率為P=UI=U/Rin。從這個等式可以看出,Rin總是起到降低電流I的作用。Rin越大,負載消耗的能量越少。其中負載的阻抗是負載的輸入阻抗。

  2、電(dian)流源(yuan)驅(qu)動的電(dian)路

  電(dian)(dian)流(liu)源(yuan)驅(qu)動電(dian)(dian)路和(he)電(dian)(dian)壓源(yuan)驅(qu)動的相反,可以理解為電(dian)(dian)流(liu)恒定能量源(yuan)I,為負載供電。

  由歐姆定律可知,產(chan)生(sheng)的電(dian)壓為(wei)U=I*Rin,負載消耗的功率為P=U*I=I*I*Rin。從這個等式我們可以看出負載的輸入阻抗Rin起增大功率作用。由恒流源驅動的電路,電阻越大,負載兩端的電壓越高,耗散的功率也越大。

  輸(shu)出阻抗(output impedance)包括(kuo)獨(du)立供(gong)電(dian)網絡輸出(chu)端的(de)等效電(dian)壓源(戴(dai)維南等效電(dian)路)或等效電(dian)流源(諾頓等效電(dian)路)的(de)內阻(zu)抗。其值等于(yu)獨(du)立電(dian)源置零時,從輸出(chu)端口視入的(de)輸入阻(zu)抗。

  無論信號(hao)源、功(gong)率(lv)放大(da)器(qi)還是(shi)電(dian)源,都存在輸(shu)出(chu)阻(zu)(zu)抗問題。輸(shu)出(chu)阻(zu)(zu)抗是(shi)信號(hao)源的內阻(zu)(zu)。本質(zhi)上,對于(yu)理想的電(dian)壓源(包括電(dian)源),內阻(zu)(zu)應該(gai)為0,而對于理想的電流源,阻抗應該是無窮大。輸出阻抗在電路設計中需要特別注意。

  現實(shi)的電壓源(yuan)無法做到這一點。理想電壓源(yuan)通(tong)常與電阻(zu)r串聯使用,使其等效于實際電壓源。這個與理想電壓源串聯的電阻r就是信號源/放大器輸出/電源的內阻。當此電壓源為負載供電時,它將汲取電流I并在該電阻上產生I×r的電壓降。這會降低電源輸出電壓并限制最大輸出功率。同樣,對于一個理想的電流源,輸出阻抗應該是無窮大,這在實際電路中是不可能的。

  輸(shu)(shu)出(chu)阻(zu)(zu)抗(kang)是(shi)指(zhi)電(dian)路輸(shu)(shu)出(chu)端看到電(dian)路負載時的等(deng)效阻(zu)(zu)抗(kang)。實際上,它(ta)主要是(shi)用于能源或輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)路。能量源在輸(shu)(shu)出(chu)端測量的阻(zu)(zu)抗(kang),俗稱內阻(zu)(zu)。

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