为什么高输入阻抗好?


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天真,但

  • 为什么高输入阻抗是件好事?
  • 高输入阻抗始终是件好事吗?

Answers:


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对于电压输入来说是一件好事,因为如果输入阻抗比源阻抗高,那么由于分压器效应,电压电平不会下降太多。

例如,假设我们有一个阻抗为的信号。 10V1kΩ

我们将此连接到输入,输入电压将为。 1MΩ10V1MΩ1MΩ+1kΩ=9.99V

如果将输入阻抗减小到,我们将得到10kΩ10V10kΩ10kΩ+1kΩ=9.09V

将其减小到1k,我们得到10V1kΩ1kΩ+1kΩ=5V

希望您能得到图片-通常,输入阻抗至少是源阻抗的10倍是防止大量负载的好方法。

高输入阻抗并不总是一件好事,例如,如果您想传输尽可能多的功率,则源阻抗和负载阻抗应相等。因此,在以上示例中,1k输入阻抗将是最佳选择。
对于电流输入,例如在跨阻(电流至电压)放大器中,需要低输入阻抗(理想情况下为零)。


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人们始终将匹配的负载用于最大功率传输点。我的大功率设备都没有这样做。您不希望在您的源中耗散大量功率,而是使用更高的电压,并设计为具有高负载阻抗。并不是说我不理解您的观点,而是要为其他人注意。
Kortuk

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为了获得最大的功率传输,电源应具有尽可能低的输出阻抗。但是,如果源具有相对较高的输出阻抗,并且您无法对其进行修改,则负载应具有相同的阻抗以实现最大功率。如果负载阻抗较高,则功率将较低;如果负载阻抗较低,则负载将消耗更多功率。这就是为什么真空管放大器使用输出变压器来匹配放大器的高阻抗和扬声器的低阻抗的原因。
Pentium100

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阻抗的“最佳”值取决于情况和应用。

当具有或需要高阻抗时是适当的,这是因为它是无限阻抗的近似值。

施加到信号源的输入用作分压器。
Vout = Vsignal x Zinput /(Zsource + Zinput)
要获得无负载,Zsiganl为零(低或无阻抗输出)和/或Zinput =无限。
“适当地高”是无限的实用版本会很好。”

“合适的”大小取决于应用程序。

交流电源的阻抗通常低于1欧姆。具有1000欧姆阻抗的测试仪会消耗约100 mA的电流!!!! 从110 VAC主电源供电,但在此过程中只能将其负载到我的0.1伏以下。输入阻抗为1兆欧的测试仪将消耗约100 uAmp的电流,这将是更加可接受的。

对于高阻抗源,“适当地”需要相当大。
高阻抗输入对施加在其上的信号施加很小的负载。
因此,它不会降低其电平(或不大)。单位增益缓冲器通常具有非常高的阻抗,通常用作放大器链的输入级。pH探针,用于测量溶液的酸度和碱度,其输出阻抗为10到100兆欧,它的电压水平可以直接测量pH值,因此任何要测量电压的东西都必须在过程中不要改变它,电压测量探头将有效地起到分压器的作用,如果不发生负载,探头阻抗必须>>测得的阻抗。

如果探头的阻抗是被测电路阻抗的256倍,则在8位系统中会导致1位错误。
如果探头的阻抗是被测电路阻抗的4096倍,则会在12位系统中引起1位错误。

因此,要在1兆欧源阻抗的8位系统中用256中的1位进行测量,则需要256兆欧的输入阻抗。对于10兆欧的源,您需要2.6的Gigohn输入阻抗。而对于100兆欧我们需要... !!!

根据上面的公式,对于输出,低阻抗是好的,理想的是零阻抗(理想的电压源)。

然后是匹配阻抗的特殊情况,其中源和输入相同。一半的信号在INPUT中消散,一半的信号在输出中消散(假设连接是无损的),但是由于阻抗不匹配而不会产生反射。另一个全新的主题。


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无限的输入阻抗将允许人们在不吸收任何功率的情况下将任何数量的电压馈入负载。零输入阻抗将允许一个人在不吸收任何功率的情况下向负载提供任何电流。如果要在不吸收功率的情况下感应电压,则理想的阻抗是无穷大。相反,如果要感应电流,则零阻抗是理想的选择。

尽管有时人们想要的负载不会吸收任何功率,但有时人们却希望将功率馈入负载。当负载的输入阻抗与任何驱动负载的输出阻抗匹配时,馈入负载的功率量将最大化。但是,这种情况并不意味着最大的能量效率。根据驱动负载的因素,较高或较低的输入阻抗可能会导致驱动设备在内部浪费更多或更少的功率。


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“高输入阻抗”一词始终与放大器(音频中频功率放大器等)相关。

因此,让我们考虑以下电路:

在此处输入图片说明

输入电压具有内部阻抗(),该电压被注入到晶体管的基极以放大信号。我们计算两端的电压,称为,如下所示:VinZinZinv

v=VinZinZin+Z.Vin

如果我们将,, 得出:Vin=5VZ.Vin=2,000ΩZin=10Ω

V=5102,000+10=0.02V

与输入电压相比,这是一个非常低的电压。

如果我们采用,, 我们得到:Vin=5VZ.Vin=2000ΩZin=1,000,000Ω=1MΩ

V=51,000,0002,000+1,000,000=4.99V

与输入电压相比,这是一个很好的电压。

让我们在下表中查看输入阻抗的一些值。

在此处输入图片说明

答案是高输入阻抗有利于放大器电路对输入信号进行良好的放大,否则我们将获得低电压,因此放大倍数也较低。

希望对您有所帮助,谢谢。


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使所有电压从电源到目标都无损耗。
您需要高输入阻抗。该原理称为“电压桥接”或“阻抗桥接”。

那是相对较低的输出阻抗与较高的输入阻抗。
通常,输入阻抗至少比输出阻抗高十倍。

电压桥接
,最大程度地将电压信号传输到负载。
另一种典型的配置是“阻抗匹配连接”,
它可以最大化传递给负载的功率。

高阻抗并不总是很好,但因应用而异。为了与其他电路进行阻抗匹配,设计人员将使用定理“最大功率传输Thoerem” 链接选择高输入阻抗。


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在高频下,阻抗匹配会降低反射功率(更多信息请查看传输线)。
russ_hensel 2011年

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电信号具有两个分量:(a)电压分量(b)电流分量。

要构建POWER放大器,需要同时放大两个元件,并且适用“最大功率传递定理”: 即,负载阻抗必须等于(纯理论上的)源阻抗。

请注意,纯阻抗不是真正的阻抗-不能测量,只能计算。

为了驱动有源元件(具有高输入阻抗-大V /小I的阀或FET),必须从低源阻抗驱动电压放大器,而从相对低阻抗进行驱动。(戴维南定理。)

要驱动具有低输入阻抗-小V /大I的有源组件(双极tansistor),必须从高源阻抗驱动“电流放大器”,但要从相对高阻抗进行驱动。(诺顿定理。)


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高输入意味着您仅需要信号。或称其为电压信息。在这种情况下,低电流可以驱动材料。

高投入并不总是一件好事。如果不使用信号而是驱动电子部件(例如,用于LED灯),则需要计算电流,并需要减小输出电阻。

如果在处理信号消息时使用的电阻过高,则唯一的观点就是其他部件的容量。

如果您在HF频率调制范围内工作,它将变得更加困难。在任何其他情况下,是的,使用高输入功率以减少功耗是一件好事。

问候


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当必须流过电流才能达到期望的结果时,高阻抗并不总是很好。例如,在爱迪生的伟大发明电椅中,大面积电极和导电胶被用来降低阻抗。

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