输入电阻和输出电阻的意义&定量测量

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驱动电路、输入阻抗及输出阻抗

驱动电路、输入阻抗及输出阻抗

1.驱动电路(Drive Circuit),位于主电路和控制电路之间,用来对控制电路的信号进行放大的中间电路(即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管),称为驱动电路。

功率驱动电路:一般情况下,无论是数字电路还是模拟电路,为了减小功耗,那么在内部信号处理和计算的时候,电压、电流比较小,那么这些信号对外部的驱动能力也就很小。

但是比如电机等一些外部设备,他们的功率比较高,如果直接用这些内部计算得到的信号去驱动它们显然是不行的,那么就需要有功率驱动电路了,由这些控制信号来控制功率驱动电路,再由功率驱动电路产生大功率信号,来驱动外部设备(如:电机)。

NPN三极管驱动继电器电路注:当三极管由导通变为截止时,继电器产生一个较大的自感电压,二极管的作用是消除这个感生电动势,吸收改电动势(反向续流)。

※注:输入、输出阻抗与带负载能力(驱动能力)对于带负载能力,可以理解为输出功率的大小。

一般大功率的功放用MOSFET管,因为它的内阻更小。

一般地,运算放大器输入阻抗越大越好,输出阻抗越小越好。

若输入信号源的电压和内阻是不变的,则放大器的输入电阻越大(即高输入阻抗),从信号源取得的电流就越小,而在信号源内阻上的压降也就越小,信号电压就能以尽可能小的损失加到放大器的输入端;若放大器的输出电阻越小(即低输出阻抗),根据电阻串联分压原理,信号源电压(放大器的输出电压)在内阻Rs(输出阻抗)上的损失也越小,负载就会获得尽可能高的输出电压,常称之为“负载能力强”,即放大器可以带动功率更大,内阻更小的负载。

2.输入阻抗和输出阻抗小结(1)输入阻抗输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。

在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。

你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件一样,它反映了对电流阻碍作用的大小。

对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。

共射极基本放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数

共射极基本放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数

放大器的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数由于输入、输出电阻及电压放大倍数均反映的是交流分量的关系,为了方便计算,只需画交流通路来进行分析。

所谓交流通路是指交流信号流通的路径。

在画交流通路时,因电容通交流,而直流电源的内阻又很小,所以把电容和直流电源都视为交流短路。

如图7-1-14为图7-1-13a 的交流通路。

图7-1-14 放大电路的交流通路①输入电阻Ri :放大器的输入电阻是指从放大器的输入端看进去的交流等效电阻。

晶体管的基极与发射极间可等效为rbe ,rbe 可按下面经验公式进行估算。

Ir EQbe 26)1(300β++=其中,IEQ 为静态时发射极电流,单位为mA 。

一般情况下,rbe 为1kΩ左右。

放大器的输入电阻为Ri≈rbe对信号源来说,放大器是其负载,输入电阻Ri 表示信号源的负载电阻。

一般情况下,(a) (b)图7-1-13(a)共射极基本放大电路 (b)直流通路希望放大器的输入电阻尽可能大些,这样,向信号源(或前一级电路)汲取的电流小,有利于减轻信号源的负担。

②输出电阻Ro 对负载来说,放大器又相当于一个具有内阻的信号源,这个内阻就是放大电路的输出电阻。

当负载发生变化时,输出电压发生相应的变化,放大器的带负载能力差。

因此,为了提高放大电路的带载能力,应设法降低放大电路的输出电阻。

通过交流通路可推出,输出电阻:R o ≈R C③电压放大倍数Au 所谓电压放大倍数是指输出电压uo 与输入信号ui 之比。

即u u Aiou= 通过交流通路,可推出空载时的电压放大倍数为rR A becu β-=有载时的电压放大倍数为rR AbeLu‘β-=其中LC LC L C L R R R R R R R +==//'。

共集电极放大电路的输入电压和输出电压相位 ,输入电阻 ,输出电阻 等特点,所以常用

共集电极放大电路的输入电压和输出电压相位 ,输入电阻 ,输出电阻 等特点,所以常用

共集电极放大电路的输入电压和输出电压相位,输入电阻,输出电阻等特点,所以常用
共集电极放大电路(又称为射极跟随器或共射-共集电路)在放大电路中有着特殊的地位和应用,这主要归功于它的几个关键特性:
1. 输入电压和输出电压相位:在共集电极放大电路中,输出电压与输入电压同相。

这意味着当输入信号上升时,输出信号也会上升,反之亦然。

这一特性使得该电路在某些需要保持信号相位不变的场合特别有用。

2. 输入电阻:共集电极放大电路的输入电阻相对较低。

这通常是由于基极和发射极之间的正向偏置造成的。

低输入电阻意味着该电路对前级电路的影响较小,可以减轻信号源的负担。

但这也可能限制了该电路在某些高阻抗场合的应用。

3. 输出电阻:与共射极放大电路相比,共集电极放大电路的输出电阻要小得多。

低输出电阻意味着该电路能够提供更强的驱动能力,更容易驱动后级负载,如扬声器、继电器或其他电路。

4. 电压增益:尽管共集电极放大电路在电压放大方面并不突出(其电压增益略小于1,但通常非常接近1),但它在电流放大和功率放大方面表现出色。

此外,由于输出电压与输入电压同相且几乎相等,该电路常用作缓冲器或隔离器,以减小信号在传输过程中的损失或失真。

综上所述,共集电极放大电路因其独特的电压相位、输入电阻、输出电阻和电压增益特性,在模拟电路设计中占有重要地位。

它常用作缓冲器、驱动器、电流放大器或前级放大器的输出级,以提高电路的整体性能和稳定性。

输入电阻和输出电阻

输入电阻和输出电阻

输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。

输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。

因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。

如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。

关键点是输入电阻是和信号源电阻是并联的关系,给信号源并联上一个非常大的电阻,假设信号源电压不变,则通过输入电阻的电流非常小,即上面所说的从信号源取得的电流非常小,与信号源并联上此输入电阻后,二者差的越大,则二者的等效并联电阻值越接近信号源电阻,从而信号源上的电压虽然有所降低,但越接近最初的值,假设输入电阻无穷大,即断路,则相当于没有给信号源并联电阻,电压就是初值,不会衰减,这就是上面所说的信号源电压衰减的少。

输出电阻用来衡量放大器带负载能力的强弱。

当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。

Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。

如果输出电阻Ro很小,满足R0<<RL条件,则当RL 在较大范围内变化时,就可基本维持输出信号电压的恒定。

反之,如果输出电阻Ro很大,满足Ro>>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。

放大器在不同负载条件瞎维持输出信号电压(或电流)恒定的能力称为带负载能力。

而输出电阻Ro就是表征这种能力的一个性能指标。

关键点是把放大器等效为了具有内阻的信号源,而将负载并联到了信号源内阻上,这样分析同输入电阻方法相同。

共集电极放大器又称为射极跟随器,具有很大的输入电阻和较小的输出电阻(一般为几欧或几百欧)。

为了降低输出电阻值,可选用B值大的管子,较小的输出电阻,说明具有很强的带负载能力,负载在较大范围内变化时,基本可以维持输出信号电压的恒定。

运放输入阻抗和类别

运放输入阻抗和类别

一、输入阻抗和输出阻抗(1)首先,输入阻抗和输出阻抗是相对的。

阻抗,简单的说就是阻碍作用,甚至可以说就是电阻,即另一层意思上的等效电阻。

引入输入阻抗和输出阻抗,最大的目的是在设计电路中提高效率,即要达到阻抗匹配,达到最佳效果。

阻抗匹配可以这样简单了解:假设一个电路中R为负载电阻,r为电源E的内阻,E为电压源。

由于r的存在,当R很大时,电路接近开路状态;而当R很少时接近短路状态。

显然负载在开路及短路状态都不能获得最大功率。

根据式: P=I2R=(ER+r )2R= E24r+(R−r)2R从上式可看出,当R=r时此时负载所获取的功率最大。

所以,当负载电阻等于电源内阻时,负载将获得最大功率。

这就是电路阻抗匹配的基本原理。

(2)输入输出阻抗都跟电路的具体设计有关。

这里先提供几条经验:1、阻抗匹配时负载可以得到最大的信号功率。

2、阻抗匹配时效率不一定最高。

3、前级输出阻抗大于后级输入阻抗时,传输效率变低,传输功率小于最大值。

4、前级输出阻抗小于后级输入阻抗时,传输效率变高,传输功率也小于最大值。

5、输入阻抗一般是高些为好,这样对前级输出要求不严格。

6、输出阻抗一般是低些为好,这样负载适应性强,负载能力强。

7、输入阻抗高往往易受到干抗,所以需要特别的设计(例如屏蔽)。

8、输出阻搞太低往往也受到元器件、传输导线和电源限制。

例如:有些功放的输出阻抗可以低到2Ω,再低的话已经没有意义(导线损耗反而成主要问题)。

二、ttl/coms型器件按导电类型不同,分为双极型集成电路和单极型集成电路两类。

前者频率特性好,但功耗较大,而且制作工艺复杂,绝大多数模拟集成电路以及数字集成电路中的TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL型属于这一类。

后者工作速度低,但输人阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成,其主要产品为MOS型集成电路。

MOS电路又分为NMOS、PMOS、CMOS型。

(1)不同类型,不同工艺的器件其输入和输出阻抗也不同。

两个运放之间的电阻作用

两个运放之间的电阻作用

两个运放之间的电阻作用
在两个运放之间连接电阻的作用可能有以下几种情况:
1. 反馈电阻:在运放的反馈回路中,电阻可以用于调整放大倍数和增益。

通过改变反馈电阻的阻值,可以控制运放的增益,从而实现对信号的放大或衰减。

2. 输入电阻:在运放的输入端,电阻可以用于限制输入电流,保护运放免受过大电流的影响。

输入电阻还可以用于分压或阻抗匹配,以确保信号能够正确传输到运放。

3. 输出电阻:在运放的输出端,电阻可以用于限制输出电流,保护负载免受过大电流的影响。

输出电阻还可以用于阻抗匹配,以提高信号传输的效率和质量。

4. 补偿电阻:在一些运放电路中,电阻可以用于补偿运放的频率响应,改善电路的稳定性和带宽。

5. 分压电阻:在需要对输入信号进行分压的情况下,可以使用电阻网络来实现。

三极管微变等效电路输入输出电阻

三极管微变等效电路输入输出电阻

三极管微变等效电路输入输出电阻导论:在电子电路中,三极管是一种重要的元件,具有放大、开关等功能。

在三极管的应用中,经常需要考虑其输入输出电阻。

本文将介绍三极管微变等效电路输入输出电阻的相关知识,并讨论其计算方法及影响因素。

第一部分:三极管微变等效电路三极管微变等效电路是用来描述三极管的小信号特性的电路模型。

它是基于小信号近似的原理,将三极管的非线性特性线性化,从而方便进行分析和计算。

在这个等效电路中,通常包括输入电阻、输出电阻等参数。

第二部分:输入电阻的定义和计算输入电阻是指在三极管的输入端口,当输入信号电阻源电压为零时,引起输入端口电流变化的电压变化比。

通常表示为rπ。

在三极管的等效电路中,输入电阻可以通过计算交流小信号模型中的参数来获得。

一般来说,输入电阻的计算方法有两种:基本计算方法和近似计算方法。

其中,基本计算方法需要根据三极管的基本参数和特性方程进行繁琐的计算,而近似计算方法则是进行一定假设的条件下的简化计算。

除了上述方法,还可以通过实验测量的方法来获得三极管的输入电阻。

例如可以将三极管接入一个小信号测试中,通过改变输入信号的电压和测量输入端口的电流,从而获得输入电阻。

第三部分:输出电阻的定义和计算输出电阻是指在三极管的输出端口,当输出信号电压为零时,引起输出端口电流变化的电流变化比。

通常表示为ro。

在三极管的等效电路中,输出电阻可以通过计算交流小信号模型中的参数来获得。

与输入电阻一样,输出电阻的计算方法包括基本计算方法和近似计算方法。

在实际工程中,通常采用近似计算方法,因为它更加简便。

除了计算方法,实验测量也是获得输出电阻的一种有效方法。

同样可以通过测量输出端口的电流和电压来得到输出电阻。

第四部分:影响因素分析三极管的输入输出电阻受到多种因素的影响。

主要包括管子几何尺寸、基材电阻、电子浓度、应力效应、温度效应等。

其中,管子几何尺寸是决定输入输出电阻的关键因素。

电阻效应被电子浓度和基材电阻共同影响。

输入阻抗与输出阻抗

输入阻抗与输出阻抗

输入阻抗与输出阻抗小组成员:张曦付伟奚佳毅作为衡量放大电路性能的重要指标,对输入电阻和输出电阻进行深入探讨有很重要的意义。

本文在输入电阻和输出电阻的概念和定义,它们对放大电路性能的影响,以及不同类型放大电路中的求解三方面对输入阻抗输出阻抗进行了研究和总结。

一、Ri,Ro的概念和定义○1Ri的概念和定义:放大器输入端看进去有一个等效电阻,称为输入阻抗。

如图所示计算方法○2Ro的概念和定义:利用等效电源定理,从放大器输出端看进去可等效为一个电压源和内iii IUR阻相串联,这个等效内阻称为输出电阻计算方法:1、外电阻短路,U/I2、令电压源为零,计算Ro二、Ri,Ro对电路的影响○1Ri对电路的影响Ri的大小,表明放大器对信号源的利用率,输入阻抗越大对信号的利用率越高。

Ri的的大小决定了放大电路对前面电路的影响,输入阻抗越大,输入电流就越小,从而对前面电路的影响就越小。

Ri的大小影响多级放大电路中电压增益的大小,在计算每一级的电压增益时,后一级的输入电阻对前一级的增益有影响。

○2Ro对电路的影响Ro的大小表明了放大器受后级电路的影响程度,输出阻抗越小受后面电路的影响越小。

Ro衡量放大器带负载能力的重要指标,输出电阻越大带负载能力越大。

三、Ri,Ro在不同放大电路中的求解○1单级放大电路交流通路:○2多级放大电路交流通路:h参数等效电路:u ou i输入电阻:hie Rb R i //= 输出电阻:Re //11feo h Rc hie R ++=此外,在本例题中表现了输入阻抗对前一级电路增益的影响. 第二级的输入阻抗:))(Re//1(2L fe i R h hie R ++= 第一级的增益:hieR R h Au i c fe )//(11-=○3负反馈放大电路 对于负反馈放大器经常采用方框图法,即将实际电路分解为基本放大器A 和反馈网络B 两部分。

对于输入电路:对电压反馈,令Uo=0,对于电流反馈,令Io=0;对于输出电路:对并联反馈,令Ui=0, 对于串联反馈令Ii=0。

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输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。

输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。

理论基础:Us=(Rs+Ri)×I。

Rs 为信号源内阻,Ri为放大器输入电阻。

因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。

对于一般的放大电路来说,输入电阻当然是越大越好。

如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。

输出电阻用来衡量放大器在不同负载条件下维持输出信号电压(或电流)恒定能力的强弱,称为其带负载能力。

当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。

Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。

如果输出电阻Ro很小,满足Ro<<RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可基本维持输出信号电压的恒定。

反之,如果输出电阻Ro很大,满足Ro>>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。

如手机电池,它的内阻可以等效看作输出电阻,用了几年后,内阻高了,也就要报废了,因为带不动外面的东西了。

电压放大和互阻放大电路,即输出为电压信号的放大电路,Ro 越小,负载RL对的变化对输出信号Vo的影响越小。

而且只要负载RL 足够大,信号输出功率一般较低,能耗也较低。

多用于信号的前置放大和中间级放大。

对于一般的放大电路来说,输出电阻当然越小越好。

电流放大和互导放大电路,即输出为电流信号的放大电路,与
受控电流源并联的Ro越大,负载RL的变化对输出电流Io的影响越小。

则与前两种相比当供电电源相同时,可得到较大输出电流信号,所以功率可能到达较大的值,对供电电源的能耗较大。

通常用于电子系统的输出级,可作为各种输出物理变量变换器(如音响系统的扬声器,动力系统的电动机等)的驱动电路。

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