輸入阻抗和輸出阻抗

一、定義

    輸入阻抗:是指一個電阻輸入端的等效阻抗。在輸入端加上一個電壓源U,測量輸入端的電流I,則輸入阻抗Rin就是U/I。可以吧輸入端想象成一個電阻的兩端,這個電阻的阻值就是輸入阻抗。對於電壓驅動型的電路,輸入阻抗越大,則對電壓源的負載就越輕,因而就越容易驅動,也不會對電壓源產生影響。而對於電流驅動型的電路,輸入阻抗越小,則對電流源的負載就越輕。因此,我們可以這樣認爲:如果是用電壓源驅動的,則輸入阻抗越大越好。如果是採用電流源來驅動的,則阻抗越小越好。

    (備註:該理論只適合低頻電路,在高配電路中,還需要考慮阻抗匹配的問題。同時如果需要考慮到獲取最大的輸出功率,也需要考慮阻抗匹配的問題)

    輸出阻抗:輸出阻抗是一個信號源的內阻。無論信號源或放大器還有電源,都由輸出阻抗的問題。對於一個理想的電壓源來說,內阻應該爲0,對於一個理想的電流源來說,內阻應該爲無窮大。但是在實際的電路設計中,是不存在這樣的現象的。對於實際中的電壓源,常用一個理想電壓源串聯一個電阻r的方式來等效一個實際的電壓源。這個電阻r就是輸出阻抗了。當使用電壓源給負載供電的時候,就會有電流I流過負載,同時這個電流也會在內阻r上產生一個電壓降,這樣就導致電壓源輸出的電壓大於負載兩端的電壓,也就是限制了最大的輸出功率。

二、輸入的測量方法

    以一個芯片的輸入阻抗測量方法爲例。

    需要的儀器:   理想電壓源

                            電位器(一般芯片可變電阻選用50K的多圈電位器)

                            萬用表

                            待測芯片

    測試方法:

  1. 將理想電壓源、電位器和待測芯片串聯起來。
  2. 將電壓源根據待測芯片的輸入電壓範圍設定一個合適的輸出電壓值,比如DC12V。
  3. 然後分別使用萬用表測量電位器的左端電壓和右端電壓。其中左端電壓應爲DC21V,然後調節電位器,使得右端的電壓爲DC6V,此時用萬用表測量電位器的阻值就是待測芯片的輸入阻抗了。

    測量原理:

    測量的原理是利用電阻分壓的原理,即當電位器的阻值與待測芯片的輸入阻抗相同時,那麼二者的分壓就是供電電源的1/2。

    當然,也需要注意這種方式的測量結果是有一定的誤差的,無論是從電位器的精度以及儀器的精度來說,都是一種參考性的測量方法,並且測量的基本上就是阻性負載。

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