电压信号和电流信号的含义有何不同?


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这听起来像是一个疯狂的坏问题。但是我想知道,即使电流和电压不可避免性并存,为什么我们将这个术语用于一个概念(电流或电压)?如果某处有信号,则电流和电压同时出现。但是,我们仅命名其属性之一。

那是不是很了解其中之一?我的意思是说我们有一个放大器,如果我们仅将放大器设置为“已知电压增益”,我们就称它为电压放大器,如果我们将它设置为“已知电流增益”,就称为电流放大器?还是因为输入信号的性质?

您能否举一个输入信号示例并解释为什么将其称为电压或电流信号?

编辑:我的困惑没有解决。可以说我们有一个单级放大器。并且它具有输入和输出。因此,当您查看这种电路及其输入和输出时,是什么使您断定它是放大电流输入信号还是电压输入信号?命名输入信号类型的方法是什么?想象一下,两者都在增加。我仍然不知道如何区分。

编辑2:想象一个典型的公共发射极稳定偏置单NPN BJT晶体管放大器。例如:http : //www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b。在这种情况下,基准电压是“偏置电压+小信号电压-发射极电压”。并且输入电流非常低。现在看输出。输出电压升高。好的。但是等等..输出电流也增加了,变成了“ beta * Ibase”。所以现在输入电流增加了,输入电压也增加了..这是电流放大器还是电压放大器?如果是X放大器,则表示输入信号是X信号。(X是电流或电压)


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因为那是我们所要追求的。对于电压信号,我们测量其电压,而无需关心产生此电压所需的电流。
PlasmaHH

信号是包含某种信息的东西。如果您以某种方式控制电压来表示信息,那么这就是电压信号。如果您正在调节通过回路的电流以表示该信息,那么这就是电流信号。
KyranF '16

如果您要添加放大器的原理图,我们很可能会告诉您它是什么以及原因。
奥尔塔

BJT晶体管是“电流放大器”,具有默认/标准的行为和物理特性
KyranF

但是它有一个电压增益,它也会放大电压
。.ahh

Answers:


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对于信号,通常电压或电流之一是被控制的信号,另一个是取决于负载的副产品。

考虑在同一板上两个CMOS芯片之间运行的普通数字逻辑信号。那是电压信号。仅指定电压。不仅没有规定电流,而且电流变化很大,并且发射芯片的设计者不知道,因为它取决于接收器的负载。

如果以上示例中唯一的接收器是CMOS芯片,则稳定状态下将流过很少的电流。负载几乎是纯电容性的,因此当逻辑电平改变时,电流会短暂地流动。相反,如果此信号驱动LED和电阻器以便在高电平时点亮LED,则电流将与前一种情况大不相同。如果将LED连接在电源和该信号(逻辑低电平点亮)而不是接地和该信号(逻辑高电平点亮)之间,则情况将再次大不相同。

有时,信号值被编码为电流,在这种情况下,电压最终达到最终值。一个常见的例子是工业4-20 mA传感器标准。通过允许4到20 mA的电流对数据进行编码,但是电压可以在一定范围内变化。实际上,这称为顺应性范围,更大的范围允许更灵活地使用设备。在这种情况下,您无法查看电压来获取正在传输的值。


我编辑了我的问题。
user16307'1

5

图两件事:一个电源和一个连接到电源(两个引脚)的负载。

电压,电流和负载之间的关系由欧姆定律固定:电流=电压/电阻。

因此,当负载未知时,电源可以在“固定”(设置,确定)电压或固定电流之间进行选择,但不能同时选择两者。

因此,当我们希望信号源传达信息时,它既可以通过其输出电压,也可以通过其输出电流来传达信息。这就是我们命名来源的方式。


可以说我们有一个单级放大器。并且它具有输入和输出。因此,当您查看此类电路及其输入和输出时,可以断定它是放大电流信号或电压信号。想象一下,两者都在增加。我仍然不知道如何区分。
user16307 '16

我编辑了我的问题,
2016年

放大器设计为具有电压(低阻抗,可能的高电流)或电流(高阻抗,可能的高电压)输出。独立地,它可以具有电压(高阻抗)或电流(低阻抗)输入。因此,您查看了输入和输出级,并了解了它们的设计方式(针对低阻抗或高阻抗)。
Wouter van Ooijen '16

“电压(低阻抗,可能的高电流)或电流(高阻抗,可能的高电压)输出。” 这里有什么大招吗?
user16307'1

不,我没有看到任何东西。
Wouter van Ooijen '16

3

基本上,电压信号可以承受任何负载,并且仍然会输出大致相同的电压。相反,无论负载如何,电流信号都会提供大致相同的电流。

电压信号的一个示例是台式电源。您将其设置为电压,它会尝试输出尽可能多的电流以维持该电压。

电流信号的一个例子是磁场塌陷的电感器。这会导致暂时的伪恒定电流。如果对它施加高电阻负载,将会获得很高的电压。

完全没有信号真正是电压或电流信号。我们以这种方式简单地命名它们,因为某些信号更接近理想电流或理想电压源。


编辑:您将基于放大器的输入知道。如果输入是高阻抗(mosfet的栅极),那么您可能会放大电压,因为大电流并不意味着要通过高阻抗。如果放大器设置为低阻抗输入,那么您正在放大电流。这样的例子可能是当前的镜像/乘法器。在这种情况下,输入是低阻抗的MOSFET的漏极或bjts的集电极。

需要注意的是,大多数放大器都会放大电压,因此,如果您要测量电流并将其放大,有时会通过电阻器(或其他方式)将其转换为电压,然后通过运算放大器进行放大。


我对我的问题进行了编辑。
user16307 '16

想象一个典型的公共发射极稳定偏置单NPN BJT晶体管放大器。例如:electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b。在这种情况下,基极电压是“偏置电压+小信号电压”。并且输入电流非常低。现在看输出。输出电压升高。好的。但是等等..输出电流也增加了,变成了“ beta * Ibase”。所以现在输入电流增加了,输入电压也增加了..这是电流放大器还是电压放大器?
user16307 '16

@ user16307一个普通的发射极放大器具有基于beta的电流增益和基于Rc / Re之比的电压增益。在这种情况下,您的电压增益为10,电流增益为100。在这种情况下,您可以说它的作用是电流增益放大器而不是电压增益放大器。如前所述,没有理想的电流或电压放大器或理想的电流或电压信号。你叫它重要吗?您可以将Rc增加到100k,这将是电压增益放大器而不是电流增益放大器。
Horta

您是在说β大于电压增益吗?它称为s电流放大器?
2016年

@ user16307如果Ai> Av,则为电流放大器。如果Av> Ai,则为电压放大器。两者都不过是尝试使用描述性名称。如果Ai = Av,那么您的电压和电流放大器将完全相等。
Horta

2

信号是一种通信手段。您决定如何进行通信,然后使用该方法进行通信-无论是通过更改电流,更改电压,更改阻抗,两个锡罐和一小撮湿线,还是其他方法。一端讲话,另一端听。

为了与电压进行通信,您需要向负载中注入足够的电流以获得所需的电压。为了与电流进行通信,您需要在负载中施加足够的电压以获得所需的电流。为了与阻抗进行通信,您的听众会施加电压并查看电流,反之亦然。

为什么要选择一种特定的信令方法,是工程判断的问题,要考虑每种方法的优缺点。

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