电路常识性概念(1)-输入、输出阻抗
输入阻抗_精品文档
输入阻抗输入阻抗是电子电路中一个重要的概念，它描述了电路对外界信号源的“看起来像什么”。
在许多电路设计和分析的过程中，了解和计算输入阻抗是必不可少的。
本文将介绍输入阻抗的概念、计算方法以及其在电路设计中的应用。
一、概念输入阻抗（Zin）是指电路输入端对外界信号源的等效电阻。
通常情况下，输入阻抗是一个复数，包含实部和虚部。
通过测量输入端电压和输入端电流的比值，可以计算得到输入阻抗。
输入阻抗涉及到电路的物理特性，它与电路中的元件和拓扑结构有关。
在不同的电路中，输入阻抗的数值和性质可能会有所不同。
二、计算方法计算输入阻抗的方法取决于具体的电路结构和信号源类型。
以下是几种常见电路结构的输入阻抗计算方法：1. 串联电路对于简单的串联电路，输入阻抗可以通过电压和电流之比计算得到。
假设电路输入端电压为Vin，电机输入端电流为Iin，则输入阻抗Zin等于Vin/Iin。
2. 并联电路对于并联电路，输入阻抗可以通过电流和电压之比计算得到。
假设电路输入端电压为Vin，电路输入端电流为Iin，则输入阻抗Zin等于Iin/Vin。
3. 混合电路对于混合电路，需要综合运用串联和并联电路的计算方法，根据具体电路结构计算得到。
三、应用输入阻抗在电路设计中有广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景：1. 放大器设计在放大器设计中，了解输入阻抗对于信号源的影响非常重要。
如果输入阻抗过大，会导致信号源的输出电压下降；如果输入阻抗过小，会影响信号源的输出电流。
设计时需要根据信号源的特性选择适当的输入阻抗。
2. 滤波器设计在滤波器设计中，输入阻抗决定了信号通过滤波器的效果。
若输入阻抗过大，可能会导致滤波器无法正确工作；若输入阻抗过小，可能会引起信号源电路的负载效应。
因此，需要根据滤波器的要求选择合适的输入阻抗。
3. 传输线匹配传输线的输入阻抗需要与信号源的输出阻抗匹配，以避免信号的反射和损耗。
输入阻抗的匹配可以通过电阻、电容、电感等元件来实现。
共集电极电路的输入电阻和输出电阻
共集电极电路的输入电阻和输出电阻1. 引言大家好，今天我们来聊聊共集电极电路，这可是一门让人又爱又恨的电路。
别看它名字听起来高深，其实它就是我们电路中一种常见的配置。
说到共集电极，咱们就得提到输入电阻和输出电阻，这可是电路设计中的两个重要角色，像是电路界的“双胞胎”，总是一起出现，互相影响。
为了让大家对这两个“兄弟”有个更清晰的认识，我们今天就来细细讲讲。
2. 输入电阻2.1 输入电阻的重要性首先，我们得先搞明白什么是输入电阻。
简单来说，输入电阻就是电路接受信号时的“面子”，它决定了电路对输入信号的接受能力。
想象一下，输入电阻就像是一个大门，门开得越大，欢迎的客人就越多。
如果门小，客人一来就得排队，那可就麻烦了。
对于电路来说，输入电阻高，能接收更多的信号，效果自然也更好。
2.2 影响输入电阻的因素那么，什么影响了输入电阻呢？这可不是一件简单的事情。
首先，管子本身的特性就很重要。
比如，晶体管的种类和参数都直接影响它的输入电阻。
另外，连接电路的方式、周围的电路设计、甚至环境温度都有可能对输入电阻产生影响。
所以，设计师们可得好好琢磨一下，确保输入电阻能给电路提供一个良好的起步。
3. 输出电阻3.1 输出电阻的定义接着，我们来聊聊输出电阻。
输出电阻就像是电路把信号“发出去”时的“力量”，它决定了信号的传播能力。
可以想象成一个人在山顶喊话，山顶越高，声音传得越远。
如果输出电阻太高，信号就像是在山底下喊话，根本传不到对面去。
所以，优化输出电阻对于保证信号质量至关重要。
3.2 如何优化输出电阻那咱们该怎么优化输出电阻呢？这又是一门学问！一般来说，输出电阻需要尽量低。
通过选择合适的电路组件、设计电路拓扑结构，以及调节工作点，都可以有效降低输出电阻。
比如，咱们可以使用负反馈技术，这就像给电路打了一针强心剂，让它输出更稳定，信号传得更远。
而且，调节元件的选择也是一个细致活儿，得用对材料和型号，才能让电路发挥到极致。
三极管放大电路_输入电阻_输出电阻_解释说明
三极管放大电路输入电阻输出电阻解释说明1. 引言1.1 概述三极管放大电路是一种常见的电子电路，它在电子设备中起着重要的作用。
通过对输入信号进行放大，三极管放大电路可以将弱信号增加到足够大小以驱动其他元件或者传递给下一个级联的放大器。
为了深入理解三极管放大电路的工作原理和特性，我们需要探讨其输入电阻和输出电阻。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行说明。
首先，在引言部分将对文章内容进行概述并介绍目的；然后，我们将详细讨论三极管放大电路的基本原理及其输入电阻和输出电阻；接着，我们将对输入电阻进行定义与计算方法、影响因素分析以及应用实例介绍；随后，我们将对输出电阻进行类似地解释说明；最后，我们会总结本文，并展望未来关于三极管放大电路的研究方向。
1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解三极管放大器中输入电阻和输出电阻的概念、特性和应用，并具体解释其计算方法、影响因素以及相关实例。
通过本文的阅读，读者将能够更全面地了解三极管放大电路，并为相关电子设备的设计和应用提供参考。
2. 三极管放大电路2.1 基本原理三极管放大电路是一种常见的电子放大器。
它由一个三极管、若干个电阻和电容等基本元件组成。
通过合理的接线和参数设置，可以实现信号的放大和处理。
在三极管放大电路中，信号源连接到输入端，输出端连接到负载。
当输入信号进入电路时，它会经过放大器和其他元件的作用发生变化，并在输出端产生放大后的信号。
2.2 输入电阻输入电阻是指三极管放大电路对外部信号源的输入阻力。
简而言之，它代表了电路对外部信号源提供了多少“阻止力”。
在三极管放大电路中，输入信号经过耦合元件（如电容）后进入基极，在基极处又由于二极管内部结构所决定存在着一个共射效应或共基效应。
这些效应导致了输入电阻的形成。
输入电阻可以通过以下公式计算：输入电阻（Rin）= ΔVbe / ΔIb其中，ΔVbe表示基极-发射区间的压降变化量，ΔIb表示基极输入直流偏置变化量。
电子电路输入输出阻抗设计
电子电路输入输出阻抗设计输入阻抗即输入电压与电流之比，即Ri = U/I。
在同样的输入电压的情况下，如果输入阻抗很低，就需要流过较大电流，这就要考验前级的电流输出能力了;而如果输入阻抗很高，那么只需要很小的电流，这就为前级的电流输出能力减少了很大负担。
所以电路设计中尽量提高输入阻抗。
再说输出阻抗，它可以看做输出端内阻r，可以等效为一个理想信号源(电源)和这个内阻r 的串联。
把它和下级电路的输入阻抗结合起来看，就相当于一个理想信号源(电源)和内阻r 还有下级输入阻抗Ri 组成的回路，内阻r 在回路中会起到分压的作用，r 越大，就会有更大的电压分配给它，而更小的分配给下级电路;反之，r 越小，则分配给下级电路的电压越大，电路的效率越高。
所以，当然把输出阻抗r 设计得越小越好了。
回过头来再说，既然输入阻抗越大越好，那么我们想办法把它设计得很大很大，岂不是最好?不然，当输入阻抗很大的时候，回路电流就会很小很小，而实际电路中，电流路径是容易被干扰的(来自其他信号的串扰，或来自空中的电磁辐射)，这时只要一个很小的扰动叠加到回路电流上就会严重的干扰到信号质量。
所以除非能够保证信号被很好的屏蔽，不受外界干扰，否则也不要把输入阻抗设计得过大。
据说，据说啊~输入阻抗一般设计成47K，当然在这个值附近的几十K应该都可以吧~那位说了，我选用的器件，输入阻抗就是很小，或者输出阻抗就是很大，我怎么办啊?这个简单，在输入之前或者输出之后加一级电压跟随器就解决了。
还得补充一句，前边说的，都是指电压信号，电流信号则要反过来看。
如果是电流信号(电流源)，那么下一级的输入阻抗越小，前一级的负载就越小;而前一级的输出阻抗则越大，就会有越多的电流进入下一级而不是消耗在本级内。
对于电流信号(电流源)的输出阻抗r，应该等效为理想电流源与之并联吧，下一级的输入阻抗再并联到上边去，基础知识不扎实了，应该翻书考证一下。
要求输出电压不因负载变化而变化，输出阻抗应尽量小，要求输出电流不因负载变化而变化，输出阻抗应尽量大。
阻抗稳定判据
阻抗稳定判据阻抗稳定判据是电路分析中的重要概念，用于评估电路的稳定性。
在电路设计和故障诊断中，了解阻抗稳定判据的原理和应用是十分必要的。
阻抗稳定判据是通过分析电路的输入和输出阻抗来确定电路的稳定性。
在电路中，输入阻抗是指电路对外部信号源的阻抗，输出阻抗是指电路对负载的阻抗。
当输入阻抗和输出阻抗不稳定时，电路容易出现异常，影响信号的传输和电路的工作。
在实际应用中，我们常常需要根据阻抗稳定判据来评估电路的稳定性。
一般来说，当电路的输入阻抗和输出阻抗为纯阻性时，电路是稳定的。
而当电路的输入阻抗或输出阻抗出现纯电感性或纯电容性时，电路就容易出现不稳定的情况。
为了更好地理解阻抗稳定判据，我们可以通过以下几个方面来说明：1. 输入阻抗稳定判据：输入阻抗稳定性是指电路对输入信号源的阻抗的稳定性。
当输入阻抗为纯阻性时，电路对输入信号源的阻抗不会随着频率的变化而变化，因此电路是稳定的。
而当输入阻抗为纯电感性或纯电容性时，电路对输入信号源的阻抗会随着频率的变化而变化，导致电路的不稳定性。
2. 输出阻抗稳定判据：输出阻抗稳定性是指电路对负载的阻抗的稳定性。
当输出阻抗为纯阻性时，电路对负载的阻抗不会随着频率的变化而变化，因此电路是稳定的。
而当输出阻抗为纯电感性或纯电容性时，电路对负载的阻抗会随着频率的变化而变化，导致电路的不稳定性。
3. 阻抗匹配：阻抗匹配是为了使电路的输入阻抗和输出阻抗保持稳定，以便提高电路的工作效率和信号传输质量。
阻抗匹配可以通过合理选择电路元件的数值和连接方式来实现。
通常采用变压器、电容器、电感器等元件来实现阻抗匹配。
4. 阻抗稳定性的影响因素：阻抗稳定性受到电路元件的参数、频率和温度等因素的影响。
电路元件的参数包括电阻、电容、电感等，不同的参数值会导致不同的阻抗特性。
频率的变化会引起电路元件的阻抗变化，从而影响阻抗稳定性。
温度的变化也会导致电路元件的阻抗变化，进而影响电路的稳定性。
阻抗稳定判据是评估电路稳定性的重要依据。
什么是电路中的输入和输出阻抗
什么是电路中的输入和输出阻抗电路中的输入和输出阻抗是电子设备和电路中重要的参数。
它们直接影响到电路的性能和匹配。
本文将解释什么是输入和输出阻抗，以及它们在电路中的作用和应用。
1. 输入阻抗输入阻抗是指电路或设备的输入端对外部信号源呈现的等效阻抗。
当信号源接入电路时，输入阻抗会对信号源产生影响。
一般来说，输入阻抗应该尽可能大，以确保电路与信号源之间的最小功率损失。
输入阻抗通常由电路的输入端与地之间的等效阻抗来表示。
2. 输出阻抗输出阻抗是指电路或设备的输出端对外部负载或下一个级联电路呈现的等效阻抗。
当电路输出信号被传递到外部负载或下一个级联电路时，输出阻抗会对信号产生影响。
一般来说，输出阻抗应该尽可能小，以确保信号能够有效地传输给负载或下一个级联电路。
输出阻抗通常由电路的输出端与地之间的等效阻抗来表示。
3. 输入和输出阻抗的作用输入和输出阻抗在电路中起到重要的作用。
它们与信号源和负载之间的匹配有关，能够实现信号的高效传输和减少信号损耗。
适当匹配输入和输出阻抗能够最大限度地提高信号的传输效果和质量。
4. 输入和输出阻抗的应用输入和输出阻抗的应用广泛存在于电子设备和电路中。
例如：- 在放大器中，输入阻抗的大小能够决定放大器与信号源的匹配程度，影响信号的输入功率和电路的增益。
- 在传输线路或电缆系统中，输出阻抗对传输信号的衰减和失真起着关键作用，能够影响传输信号的质量和可靠性。
- 在通信系统中，输入和输出阻抗的匹配能够保证信号的高效传输和通信质量的提高。
总结：输入和输出阻抗是电路中重要的参数，它们直接影响到电路的性能和匹配。
适当匹配输入和输出阻抗能够提高信号的传输效果和质量。
在不同的电子设备和电路中，输入和输出阻抗的应用广泛，能够影响信号的传输和通信质量。
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。
lc低通滤波电路的输入阻抗和输出阻抗
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电路常识性概念（1）-输入、输出阻抗
2009-03-17 19:29
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=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没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。
小，则对电流源的负载就越轻。
因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。
另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑阻抗匹配问题。
）
2、输出阻抗
现实中的电压源，则做不到这一点。
我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。
这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内阻了。
当这个电压源给负载供电时，就会有电流I从这个负载上流过，并在这个电阻上产生I×r的电压降。
这将导致电源输出电压的下降，从而限制了最大输出功率（关于为什么会限制最大输出功率，请看后面的“阻抗匹配”）。
同样的，一个理想的电流源，输出阻抗应该是无穷大，但实际的电路是不可能的。
3、阻抗匹配
阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。
我们先从直流电压源驱动一个负载入手。
由于实际的电压源，总是有内阻的，我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。
假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出
流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。
负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。
再来计算一下电阻R消耗的功率为：
P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2)
=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]
=U2/{ [(R-r)2/R] + 4×r }
对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。
注意式中[(R-r)2/R]，当R=r时，[(R-r)2/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。
即，当负载电阻跟信号源内
对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。
当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变（是对于最大输出功率而言的），就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。
在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，
只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。
从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。
有时阻抗不匹配还有另外一层意思，例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了，则可能达不到原来的性能，这时我们也会叫做阻抗失配。
在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。
当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。
如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。
为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法，牵涉到二阶偏微分方程的求解，在这里我们不细说了，有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。
传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的结构以及材料决定的，而与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关。
例如，常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω，而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。
另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线，这在农村使用的电视天线架上比较常见，用来做八木天线的馈线。
因为电视机的射频输入端输入阻抗为75Ω，所以300Ω的馈线将与其不能匹配。
实际中是如何解决这个问题的呢？不知道大家有没有留意到，电视机的附件中，有一个300Ω到75Ω的阻抗转换器（一个塑料封装的，一端有一个圆形的插头的那个东东，大概有两个大拇指那么大）。
它里面其实就是一个传输线
变压器，将300Ω的阻抗，变换成75Ω的，这样就可以匹配起来了。
这里需要强调一点的是，特性阻抗跟我们通常理解的电阻不是一个概念，它与传输线的长度无关，也不能通过使用欧姆表来测量。
为了不产生反射，
负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等，这就是传输线的阻抗匹配，如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。
如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等。
当阻抗不匹配时，有哪些办法让它匹配呢？第一，可以考虑使用变压器来做阻抗转换，就像上面所说的电视机中的那个例子那样。
第二，可以考虑使用串联/并联电容或电感的办法，这在调试射频电路时常使用。
第三，可以考虑使用串联/并联电阻的办法。
一些驱动器的阻抗比较低，可以串联一个合适的电阻来跟传输线匹配，例如高速信号线，有时会串联一个几十欧的电阻。
而一些接收器的输入阻抗则比较高，可以使用并联电阻的方法，来跟传输线匹配，例如，485总线接收器，常在数据线终端并联120欧的匹配电阻。
为了帮助大家理解阻抗不匹配时的反射问题，我来举两个例子：假设你在练习拳击——打沙包。
如果是一个重量合适的、硬度合适的沙包，你打上去会感觉很舒服。
但是，如果哪一天我把沙包做了手脚，例如，里面换成了铁沙，你还是用以前的力打上去，你的手可能就会受不了了——这就是负载过重的情况，会产生很大的反弹力。
相反，如果我把里面换成了很轻很轻的东西，你一出拳，则可能会扑空，手也可能会受不了——这就是负载过轻的情况。
另一个例子，不知道大家有没有过这样的经历：就是看不清楼梯时上/下楼梯，当你以为还有楼梯时，就会出现“负载不匹配”这样的感觉了。
当然，也许这样的例子不太恰当，但我们可以拿它来理解负载不匹配时的反射情况。
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Q：什么是电流控制器件？
A：如果这个器件的输出参数大小和输入的电流参数大小有关，就叫该器件是“电流控制器件”，简称“流控器件”。
“电流控制器件”输入的是电流信号，是低阻抗输入，需要较大的驱动功
率。
例如：双极型晶体管(BJT)是电流控制器件、TTL电路是电流控制器件。
Q：什么是电压控制器件？
S：如果这个器件的输出参数大小和输入的电压参数大小有关，就叫该器件是“电压控制器件”，简称“压控器件”。
“电压控制器件”输入的是电压信号，是高阻抗输入，只需要较小的驱动功率；例如：场效应晶体管(FET)是电压控制器件、MOS电路是电压控制器件。
Q：为什么BJT是电流控制器件而FET和MOS是电压控制器件？
S：BJT是通过基极电流来控制集电极电流而达到放大作用的；而FET&MOS是靠控制栅极电压来改变源漏电流，所以说BJT是电流控制器件，而FET和MOS是电压控制器件。