阻抗是什么,阻抗是什么意思( 二 )


一、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 。
二、输出阻抗
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 。
但现实中的电压源 , 则不能做到这一点 。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”一问) 。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 。
阻抗是什么意思

阻抗是什么,阻抗是什么意思

文章插图
对直流电路来说 , 一般只要考虑电阻R就行(只有在分析电容器充放电、电感中直流电流变化过程时 , 才要考虑电容、电感的大小) 。
对交流电路 , 电容、电感就表现出对交流电流(电压)的阻力 , 即电抗 。其中电容的容抗Xc=1/(ωC) , 感抗Xl=ωL , 总的电抗X=Xl-Xc 。X的单位也是欧 。X与R的关系不是简单地相加减 , 而是作为直角三角形的两条直角边 , 总阻抗Z就是斜边 。
电工学中常用复数来表示:Xl=jωLXc=-j/(ωC)
Z=R+jX=R+[(jωL)-j(1/ωC)]=R+j(ωL-1/ωC)Z就称为复阻抗 , 单位欧 。
在振荡电路中 , 不管是LC振荡电路 , 还RC振荡电路 , 当X=0时 , 才能起振 。对LC振荡电路 , 当ωL=1/ωC时 , 即ω=根号(LC)=2πf.振荡频率f=1/(2π)×1/根号(LC)公式由此而来 。