输入电压范围和输入阻抗的关系

陈师傅 2026年07月05日 阅读 (12)

1.输入阻抗

输入阻抗(input impedance)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。

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。

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。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。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。

1.1 电压源驱动的电路

输入电压范围和输入阻抗的关系(1)

所谓电压源驱动,可以理解为没有内阻且总是充满能量的恒压电池作为能量源,给负载供电。

一个类似于能量源的电压源U,加到负载的两端,产生的电流I,那么负载的阻抗Rin就是U/I。负载上消耗的功率P=UI=U/Rin,由公式可知,这里的Rin总是起到减少电流I的作用,Rin越大,负载消耗的能量就越小;这里负载的阻抗就是负载的输入阻抗。

1.2 电流源驱动的电路

与电压源驱动的电路正好相反,电流源驱动可以理解为一个电流恒定的能量源I,给负载供电。

由欧姆定律可知,产生的电压为U=I*Rin,负载消耗的功率为P=U*I=I*I*Rin,由公式可知,这里负载输入阻抗Rin起到增大功率的作用,恒流源驱动的电路,电阻越大,负载两端电压越高,消耗的功率越大。

2.输出阻抗

输出阻抗或等效电流源(诺顿等效电路)的内阻抗。其值等于独立电源置零时,从输出端口视入的输入阻抗。

无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

现实中的电压源,则做不到这一点,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。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。

输出阻抗,是指电路负载从电路输出端口反着看进电路时电路所等效的阻抗,其实主要是针对能量源或者输出电路来说的,是能量源在输出端测到的阻抗,俗称内阻。

2.1 电压源驱动的电路

输入电压范围和输入阻抗的关系(2)

电压源在加到负载上时,除了在负载端消耗能量,自身也会产生能量的消耗,这里是因为电压源在输出能量的时候,内部存在阻碍能量输出的阻抗,比如电池的内阻。比如恒压源U,输出阻抗为Rout,负载端电压为Ur,负载R,电流为I=U/(Rout+R),负载端电压Ur=I*R=U*R/(Rout+R),负载产生的功率为P=Ur*I=U2*R/(Rout+R)2。由此公式可知,输出阻抗越小,驱动负载的能力越大。

2.2 电流源驱动的电路

输入电压范围和输入阻抗的关系(3)

对于电流源驱动的电路,也存在输出阻抗,输出阻抗并联在恒流源两端。

电流源输出恒定电流I,一部分In消耗在内阻Rout上,剩余的电流Ir消耗在负载R上,由此可知,负载R上电压为Ur=Ir*R,和内阻Rout两端电压一致,即Ur=Ir*R=In*Rout,又因为I=Ir+In通过推导可知Ur=I* Rout * R /,负载端功率:

P=Ur*Ir=Ur2/Rout=I2*Rout*R2/2= I2 *R2/

由此可知,在Rout=R时,外端负载P最大。因此,对于恒流源负载,要想获得最大功率,需要将负载的电阻值和电流源的内阻匹配一致,即尽量趋近同一个值。

郑重声明:以上内容来自网络,请酌情参考,并以实际为准。如遇到问题发送具体情况老陈联系!

相关文章

  • 梵高瓷砖和依诺瓷砖什么关系.

    梵高瓷砖和依诺瓷砖什么关系

    2020年10月18日下午,依诺岩板|瓷砖旗下的高端岩板品牌梵高`岩板家居,携手专业岩板施工服务平台包清贴,开展了一场名为“让好岩板能落地——大岩板销售与施工”的培训会,为新招募到的219名合作代理商,进行了关于岩板营销、施工铺贴、后续服务等的讲解。依诺相关工作人员透露,依诺2条超薄大岩板生产线和1条超厚大岩板线,以及高效的智能仓储系统,正在紧锣密鼓地筹备中。

    2025-05-01 阅读 (28)
  • 抽油烟机尺寸和吸力的关系.

    抽油烟机尺寸和吸力的关系

    现在说说影响抽油烟机吸力有哪几个方面:一,油烟机电机的功率和好坏!废话不多说,我们开始正题!现在市场上的抽油烟机各式各样,按外观分为顶式和侧吸的 我们先说说油烟机的电机,有的油烟机虽然电机在转,但就是吸力小为什么呢?这就是取决于油烟机电机功率的大小和质量好坏!好的油烟机质量好坏,功率大小取决于电机定子和转子。

    2025-06-07 阅读 (25)
  • 电线截面积和额定电流的关系.

    电线截面积和额定电流的关系

    导线的直径与承载电流的大小成正比关系,也就是电流越大,所需导线的截面积就越大,下图是常见的导线与电流关系表:导线直径与电流的关系和计算口诀 另外导线的载流能力还与温度有关,温度越高,导线的电阻率就越大,所消耗电能也随之增大,所以尽量选择比额定电流稍大的导线。多功能电气安规测试仪PROFITEST PRIME系列,保护导体电阻的测试挡位有200mA和25A AC。

    2025-05-29 阅读 (23)
  • 儿童床尺寸和儿童睡眠质量的关系.

    儿童床尺寸和儿童睡眠质量的关系

    儿童的午睡质量直接受到儿童床的影响,好的儿童床会呵护孩子睡眠。研究表明,高质量的午睡对于儿童来说益处多多,不仅可以增强儿童的记忆力,还可以提高儿童学习接收新知识的能力,所以在幼儿园时,老师会很关注孩子的午睡质量。模具成型,做工精细。EPP儿童床使用一体式成型,每个床的尺寸都相同,便于组合和移动。边角圆滑,防止儿童磕碰受到伤害。

    2025-06-03 阅读 (23)
  • 什么是软装硬装,两者有什么区别和关系,举例说明.

    什么是软装硬装,两者有什么区别和关系,举例说明

    灯具:我们都说能够移动的都属于软装类,灯更换起来比较方便,所以我们会把大部分灯具都列为了软装的范畴。但是也有一些不能移动的隐藏灯带我们会算到硬装里。比如不要将花瓶放在窗台正中央,偏左或者偏右放置会使视觉效果活跃很多,让没有生气的空间立马就活起来。但若整个软装布置采用的是同一种比例,也要有所变化才好,不然就会显得过于刻板。

    2025-05-07 阅读 (22)
  • 地胶厚度与质量的关系.

    地胶厚度与质量的关系

    舞蹈地胶厚度主要有3.0mm、3.5mm、5.0mm厚度,主要分为儿童舞蹈和成人舞蹈以及专业舞蹈。舞蹈地胶的好坏与厚度关系不大,主要是生产工艺。小编在这里告诉大家,PVC地板的厚度并不是决定PVC地板的唯一且标准因素。现在多数舞蹈室选择舞蹈地胶,由于舞蹈中很多的弹跳、旋转等因素,所以舞蹈形体教室对地板的减震性以及反弹性能要求很高。

    2025-07-06 阅读 (22)
  • 石英石价格和安装费的关系.

    石英石价格和安装费的关系

    石英石价格如果在700元延米,最好不要购买,因为这种石英石很有可能不是真的。因为石英石属于人造石,是采用90%-94%的石英石晶体,再加上6%左右的树脂和微量颜料混合压制,硬度出色,吸水率小,且耐高温效果出色,目前国内价格通常在700-1000元延米不等,进口的会相对更高。而那些价格比较便宜的通常为人造岗石,虽然外观看起来和石英石很像,但是在硬度和抗油污上差距甚远,价格也通常在200元一延米左右,因此,大家别贪小便宜买到假的。

    2025-06-24 阅读 (19)
  • 美加力和达克罗是什么关系.

    美加力和达克罗是什么关系

    它由锌粉、铝粉、铬酸和去离子水等成分组成,可以对螺栓表面进行防锈、防腐处理。相比传统的电镀工艺,达克罗是一种绿色电镀,不含有害重金属,对环境和人体健康更为友好。达克罗螺栓的涂层是通过一连串的电化学反应形成的。首先,在螺栓表面涂上一层锌粉,然后将螺栓浸泡在含有铬酸的电解液中进行氧化反应,形成铬酸铜和氧气。

    2025-05-01 阅读 (18)
  • 嘉海花园和旺海公府的关系.

    嘉海花园和旺海公府的关系

    作为海河岸畔的品质社区,旺海公府低密花园式的居住环境让人无法抗拒,明媚充沛的阳光,自由闲适的生活,绚烂盛放的庭院,让在城市中奔波的每颗心都能找到那份恬静与闲适。4.6万平方米法式宫廷园林与自然相结合,处处彰显法式风格那种自然、奢华、舒适的生活方式。旺海公府以自然为基调,各种景观小品均匀分布在社区景观体系之中,营造人与自然和谐共生的美好景象。

    2025-07-11 阅读 (14)
  • 混纺纱的公制公定回潮率和公定回潮率的关系.

    混纺纱的公制公定回潮率和公定回潮率的关系

    为了计重和核价的方便性需要,就必须对各种纤维材料及其制品认为制定一个标准值,这个标准值称之为公定回潮率(纺织材料回潮率的约定值),应该注意公定回潮率的值是纯属为了工作方便而人为选定的,它接近于标准状态下回潮率的平均值。混纺纱的公定回潮率 由几种纤维混合的原料,混梳毛条或混纺纱线的公定回潮率,可以通过干重混合比加权平均计算获得(其它重量的混纺比,如公定重量混纺比,可参照下面的方法计算),并约至小数点后一位。

    2025-07-18 阅读 (14)