功率放大器的輸入阻抗和輸出阻抗的關(guān)系

　　輸入阻抗(inputimpedance)主要是電路輸入端的等效阻抗。如果我們?cè)谳斎攵颂砑右粋€(gè)電壓源U，并在輸入端測(cè)量電流I，輸入阻抗Rin為U/I。輸入端可視為電阻的兩端，其電阻值為輸入阻抗。

　　對(duì)于相同的輸入電壓，如果輸入阻抗很低，就需要大量的電流流過(guò)，這就需要測(cè)試前一級(jí)的電流輸出能力。如果輸入阻抗高，所需電流很小，大大減輕了前一級(jí)電流輸出能力的負(fù)擔(dān)。因此，請(qǐng)?jiān)谀碾娐吩O(shè)計(jì)中添加輸入阻抗。

　　輸入阻抗與普通電抗元件沒(méi)有什么區(qū)別，反映了電流阻抗的大小。對(duì)于電壓驅(qū)動(dòng)電路，輸入阻抗越大，電壓源負(fù)載越輕，在不影響信號(hào)源的情況下更容易驅(qū)動(dòng)。另一方面，對(duì)于電流驅(qū)動(dòng)電路，輸入阻抗越小，電流源負(fù)載越輕。當(dāng)由電壓源驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸入阻抗越大越好。用電流源驅(qū)動(dòng)時(shí)，阻抗越小越好，應(yīng)考慮阻抗匹配。

　　1、電壓源驅(qū)動(dòng)的電路

　　電壓源驅(qū)動(dòng)，可理解為恒壓電池作為能源源，總是充滿(mǎn)能量，不斷給負(fù)載供電，沒(méi)有內(nèi)阻。若在負(fù)載兩端施加電壓源U以產(chǎn)生電流I，則負(fù)載阻抗Rin為U/U/I。負(fù)荷消耗的功率為P=UI=U/Rin。從這個(gè)等式可以看出，Rin總是起到降低電流I的作用。Rin越大，負(fù)載消耗的能量就越少。負(fù)載阻抗是負(fù)載的輸入阻抗。

　　2、電流驅(qū)動(dòng)的電路

　　與電壓源驅(qū)動(dòng)相反，電流驅(qū)動(dòng)電路可理解為電流恒定能源I，為負(fù)載供電。根據(jù)歐姆定律，產(chǎn)生的電壓是U=I*Rin，負(fù)荷消耗的功率為P=U*I=I*I*Rin。從這個(gè)等式可以看出，負(fù)載的輸入阻抗Rin起到了增加功率的作用。恒流源驅(qū)動(dòng)的電路電阻越大，負(fù)載兩端的電壓越高，消耗的功率越大。

　　輸出阻抗(outputimpedance)包括獨(dú)立供電網(wǎng)絡(luò)輸出端的等效電壓源(戴維南等效電路)或等效電流源(諾頓等效電路)的內(nèi)阻抗。當(dāng)獨(dú)立電源為零時(shí)，輸入阻抗從輸出端口進(jìn)入。輸出阻抗存在于信號(hào)源、功率放大器和電源中。輸出阻抗是信號(hào)源的內(nèi)阻。本質(zhì)上，對(duì)于理想的電壓源(包括電源)來(lái)說(shuō)，內(nèi)阻應(yīng)該是0，而對(duì)于理想的電流源來(lái)說(shuō)，阻抗應(yīng)該是無(wú)限的。在電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)特別注意輸出阻抗。

ATA-304 功率放大器

　　現(xiàn)實(shí)電壓源做不到這一點(diǎn)。理想電壓源通常與電阻r串聯(lián)使用，使其與實(shí)際電壓源相當(dāng)。這種與理想電壓源串聯(lián)的電阻r是信號(hào)源/放大器輸出/電源的內(nèi)阻。當(dāng)電壓源為負(fù)載供電時(shí)，它會(huì)吸收電流I并在電阻上產(chǎn)生I×r的電壓降低。這將降低電源輸出電壓，限制最大輸出功率。同樣，對(duì)于理想的電流源來(lái)說(shuō)，輸出阻抗應(yīng)該是無(wú)限的，這在實(shí)際電路中是不可能的。

　　輸出阻抗是指電路輸出端看到電路負(fù)載時(shí)的等效阻抗。事實(shí)上，它主要用于能源或輸出電路。輸出端能源測(cè)量的阻抗，俗稱(chēng)內(nèi)阻。

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