對(duì)電路中高輸入阻抗和低輸出阻抗的個(gè)人理解

一、輸入阻抗輸入阻抗是指一個(gè)電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個(gè)電壓源U，測量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin就是U/I。你可以把輸入端想象成一個(gè)電阻的兩端，這個(gè)電阻的阻值，就是輸入阻抗。輸入阻抗跟一個(gè)普通的電抗元件沒什么兩樣，它反映了對(duì)電流阻礙作用的大小。對(duì)于電壓驅(qū)動(dòng)的電路，輸入阻抗越大，則對(duì)電壓源的負(fù)載就越輕，因而就越容易驅(qū)動(dòng)，也不會(huì)對(duì)信號(hào)源有影響；而對(duì)于電流驅(qū)動(dòng)型的電路，輸入阻抗越小，則對(duì)電流源的負(fù)載就越輕。因此，我們可以這樣認(rèn)為：如果是用電壓源來驅(qū)動(dòng)的，則輸入阻抗越大越好；如果是用電流源來驅(qū)動(dòng)的，則阻抗越小越好（注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時(shí)，也要考慮阻抗匹配問題二、輸出阻抗無論信號(hào)源或放大器還有電源，都有輸出阻抗的問題。輸出阻抗就是一個(gè)信號(hào)源的內(nèi)阻。本來，對(duì)于一個(gè)理想的電壓源（包括電源），內(nèi)阻應(yīng)該為0，或理想電流源的阻抗應(yīng)當(dāng)為無窮大。輸出阻抗在電路設(shè)計(jì)最特別需要注意。輸入阻抗指器件作為前級(jí)電路的負(fù)載時(shí)呈現(xiàn)的阻抗，輸入阻抗越大的器件對(duì)前級(jí)電路的影響越小，所以輸入阻抗是大一點(diǎn)好。輸出阻抗指器件驅(qū)動(dòng)后級(jí)電路時(shí)呈現(xiàn)的阻抗，相當(dāng)于電源的“內(nèi)阻”，輸出阻抗大了會(huì)削弱器件的帶載能力，所以它是小一點(diǎn)好。簡單的說運(yùn)放的輸入阻抗一個(gè)是1M（歐姆）另一個(gè)是100M，當(dāng)前級(jí)輸出為1uA電流時(shí)在1M上的電壓為1V，在100M上為100V。這就是輸入阻抗高的好處。當(dāng)然這是在前級(jí)輸出阻抗為0的情況下。這就說明前級(jí)有微小的變化后級(jí)都可以分辯。如果輸出阻抗不為0而是1M（1M的可能性是不存在的）可以計(jì)算一下運(yùn)放輸入的分壓比就會(huì)了解為什么輸出阻抗要低。某位高手對(duì)高輸入阻抗和低輸出阻抗的解釋：一般我們常耳聞的說法是：擴(kuò)大機(jī)的輸入阻抗是愈高愈好，而輸出阻抗是愈低愈好。為什么呢？因?yàn)檩斎胱杩垢吡耍瑥挠嵦?hào)源來的訊號(hào)功率強(qiáng)度就可以不必那么大。這么說也許還有讀者不甚了解，讓我們?cè)倩叵胍幌職W姆定律；假設(shè)訊源輸出不甚了解，讓我們?cè)倩叵胍幌職W姆定律；假設(shè)訊源輸出一個(gè)固定電壓，傳送往下一級(jí)，如果這一級(jí)的輸入阻抗高，是不是由訊源所提供的訊號(hào)電流就可以降低？如果輸入阻抗非常非常的高，則幾乎不會(huì)消耗訊號(hào)電流(當(dāng)然還是會(huì)有)就可以驅(qū)動(dòng)這一級(jí)電路工作，換句話說就是幾乎只要有訊號(hào)電壓，電路就可以正常工作；但是對(duì)于低輸入阻抗的電路呢？就正好相反了，它必須要求訊號(hào)能源能提供較為大量的訊號(hào)電流，因?yàn)樵谕粋€(gè)電壓下，低輸入阻抗會(huì)流進(jìn)較大的訊號(hào)電流，如果訊源提供的電流強(qiáng)度不足以滿足下一級(jí)電路的需求，它就不能完美地驅(qū)動(dòng)下一級(jí)電路。而訊源的電壓和電流的乘積就是訊源的功率了。另外何謂低輸出阻抗呢？它有什么好處呢？通常低輸出阻抗被提到地方大半是指前級(jí)擴(kuò)大機(jī)的輸出阻抗，后級(jí)通常是稱作輸出內(nèi)阻的。前級(jí)的低輸出阻抗有幾個(gè)好處：一．一般會(huì)強(qiáng)調(diào)低輸出阻抗即表示了它有較大的電流輸出能力，容易搭配一些低輸入阻抗的器材(后級(jí))。二．低輸出阻抗可以驅(qū)動(dòng)長的訊號(hào)線及電容量較大的負(fù)載，以音響用前級(jí)為例；前級(jí)的輸出阻抗在與訊號(hào)線結(jié)合后，輸出阻抗加上訊號(hào)線本身固有的電阻與電容會(huì)形成一個(gè)RC濾波的網(wǎng)路，當(dāng)輸出阻抗愈高時(shí)，則經(jīng)過訊號(hào)線后的訊號(hào)，其高頻端的滾降點(diǎn)就會(huì)越低，反之則愈高。你應(yīng)該不會(huì)希望高頻滾降點(diǎn)移進(jìn)耳朵聽得到的音頻范圍吧？所以遇上電容量大的訊號(hào)線，你還是選一部輸出阻抗低一點(diǎn)的前級(jí)較為保險(xiǎn)。這也是為什么每一種訊號(hào)線會(huì)有不同聲音部份原因。有了以上大略的說明，你應(yīng)該可以明白；所謂擴(kuò)大機(jī)輸入阻抗愈高愈好，輸出阻抗愈低愈好，其主要理由即在此一在與其它器材互相搭配時(shí)，其匹配性比較高。那么照此說來，我們就把每一部擴(kuò)大機(jī)不論是前級(jí)或是后級(jí)的輸入阻抗都設(shè)計(jì)得很高，輸出阻抗都設(shè)計(jì)得很低，不是就完美無缺了嗎？讓我們?cè)購妮斎胱杩箍雌穑捎诟咻斎胱杩顾璧挠嵦?hào)電流較少，可知連接其上的訊號(hào)線中流動(dòng)的電流必較小，因此對(duì)于訊號(hào)線品質(zhì)的要求就可以不必那么高，因?yàn)樯倭艘粋€(gè)電流的干擾因素在內(nèi)，這也是高輸入阻抗帶來的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但是高輸入阻抗的優(yōu)點(diǎn)既然這么多，為什么市面上找得到的高輸入阻抗前級(jí)或后級(jí)竟寥寥可數(shù)呢？讓我偷偷問你，你有沒有用過收音機(jī)？你知道收音機(jī)的訊號(hào)是從哪兒來的嗎？從空中來，你答對(duì)了。從空中來，你可知道空中存在有多少的電磁波？多到集合你全家老小的手指頭加腳指頭都數(shù)不完，這些可都不是你想要的音樂訊號(hào)哦！當(dāng)空中的這些電磁波被作用有點(diǎn)像天線的訊號(hào)線拾取后，雖然只是一點(diǎn)點(diǎn)的雜訊電壓，但是一個(gè)高輸入阻抗電路卻能輕易地將其放大(正是其優(yōu)點(diǎn))，于是乎，當(dāng)有人抓了一把沙子放進(jìn)你熱騰騰的大鹵面時(shí)，你還以為是黑胡椒粉呢！易感染雜訊，就是音響器材在設(shè)計(jì)輸入阻抗時(shí)，明知高輸入阻抗的諸多優(yōu)點(diǎn)，但也不能任意設(shè)計(jì)得很高的主要原因，膽敢設(shè)計(jì)成高輸入阻抗者，必有其對(duì)抗雜訊干擾的過人之處。后級(jí)的輸入阻抗則大部份是47K，高一個(gè)的有100K，20K，10K的也所在多有。輸入阻抗是在入口處測得的阻抗。高輸入阻抗能夠減小電路連接時(shí)信號(hào)的變化，因而也是最理想的。在給定電壓下最小的阻抗就是最小輸入阻抗。作為輸入電流的替代或補(bǔ)充，它確定輸入功率要求。輸出阻抗是在出口處測得的阻抗。與模擬輸出串聯(lián)表示的等價(jià)阻抗。阻抗越小，驅(qū)動(dòng)更大負(fù)載的能力就越高。輸出輸入阻抗是指在特定條件下電路輸出、輸入端的等效電阻，只有阻抗匹配才能發(fā)揮最大傳輸效率，也就是說輸出、輸入端所接設(shè)備或元件的阻抗最好和輸出、輸入阻抗一致。比如：一功放機(jī)話筒接口的輸入阻抗是600歐就最好用600歐的話筒；輸出阻抗8歐就最好接8歐的音箱。一般希望電路的輸出阻抗小、輸入阻抗大些，這樣帶負(fù)載能力強(qiáng)。輸入阻抗高，表示該電路吸收的電源(或前一級(jí)電路的輸出)功率小，電源或前級(jí)就能帶動(dòng)更多的負(fù)荷。對(duì)于測量電路，如電子電壓表、示波器等，就要求很高的輸入阻抗，以便接入儀表后，對(duì)被測電路的影響盡可能地小。輸出阻抗小一些當(dāng)然好，這樣輸出功率在信號(hào)源的內(nèi)阻上消耗的功率小，或者說能帶動(dòng)功率更大的負(fù)荷?？偨Y(jié)：輸入阻抗高，表示該電路吸收的電源(或前一級(jí)電路的輸出)功率小，電源或前級(jí)就能帶動(dòng)更多的負(fù)荷。對(duì)于測量電路，如電子電壓表、示波器等，就要求很高的輸入阻抗，以便接入儀表后，對(duì)被測電路的影響盡可能地小。輸出阻抗小一些當(dāng)然好，這樣輸出功率在信號(hào)源的內(nèi)阻上消耗的功率小，或者說能帶動(dòng)功率更大的負(fù)荷。當(dāng)然在信號(hào)的傳輸中，要求“阻抗匹配”，即前一級(jí)的輸出阻抗等于下一級(jí)的輸入阻抗，這樣在級(jí)間就不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)反射。例如電視機(jī)的天線與電視機(jī)的天線輸入阻抗應(yīng)該是75歐匹配。以前用扁饋線(300歐)作引入線，就得加一個(gè)阻抗轉(zhuǎn)換器來匹配。點(diǎn)擊閱讀熱文：看得懂的傳輸線阻抗某位