輸入阻抗高有什么用?什么時候阻抗高好

　　一、什么是輸入阻抗？

　　輸入阻抗（input impedance）是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U，測量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin就是U/I。你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端，這個電阻的阻值，就是輸入阻抗。

　　輸入阻抗是天線的一個重要參數(shù)， 在天線的研究、設(shè)計以及天線的使用中常常用到，是指天線輸入端上的總電壓與總電流之比。在輸入端加入一交流信號ui ，用示波器監(jiān)視輸出信號，在輸出波形不失真的情況下用交流毫伏表測量電阻R 兩端的對地電壓Ui和U ，通過計算得到輸入阻抗值Ri 。

　　二、輸入阻抗應(yīng)用分析

　　輸入阻抗跟一個普通的電抗元件沒什么兩樣，它反映了對電流阻礙作用的大小。對于電壓驅(qū)動的電路，輸入阻抗越大，則對電壓源的負(fù)載就越輕，因而就越容易驅(qū)動，也不會對信號源有影響；而對于電流驅(qū)動型的電路，輸入阻抗越小，則對電流源的負(fù)載就越輕。因此，我們可以這樣認(rèn)為：如果是用電壓源來驅(qū)動的，則輸入阻抗越大越好；如果是用電流源來驅(qū)動的，則阻抗越小越好（注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時，也要考慮阻抗匹配問題。

　　四端網(wǎng)絡(luò)、傳輸線、電子電路等的輸入端口所呈現(xiàn)的阻抗。實(shí)質(zhì)上是個等效阻抗。只有確定了輸入阻抗，才能進(jìn)行阻抗匹配，從信號源、傳感器等獲取輸入信號。阻抗是電路或設(shè)備對交流電流的阻力，輸入阻抗是在入口處測得的阻抗。高輸入阻抗能夠減小電路連接時信號的變化，因而也是最理想的。在給定電壓下最小的阻抗就是最小輸入阻抗。作為輸入電流的替代或補(bǔ)充，它確定輸入功率要求。

　　天線的輸入阻抗定義為輸入端電壓和電流之比，隨著天線長度及工作頻率不同而發(fā)生變化。其值表征了天線與發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的匹配狀況，體現(xiàn)了輻射波與導(dǎo)行波之間能量轉(zhuǎn)換的好壞。

　　三、輸入阻抗高有什么用？

　　輸入阻抗高，表示該電路吸收的電源（或前一級電路的輸出）功率小，電源或前級就能帶動更多的負(fù)荷。對于測量電路，如電子電壓表、示波器等，就要求很高的輸入阻抗，以便接入儀表后，對被測電路的影響盡可能地小。

　　提高方法：（1）場效應(yīng)管，輸入阻抗自然高了。（2）用自舉接法提高輸入阻抗。（3）采用共集放大電路，三極管放大電路輸入級一般接成共集方式。

　　理想狀態(tài)下，電壓驅(qū)動的后級電路從前級只吸取電壓，沒有電流，也就不吸取功率，對前級來說，幾乎是空載，所以阻抗越大，越容易驅(qū)動。實(shí)際上后級輸入阻抗只能接近無窮大，像真空管或者CMOS器件輸入可以做到GΩ級別，從前級吸取電流及其微小。

　　如場效應(yīng)管，屬于電壓驅(qū)動型，由其構(gòu)成的電路，就是電壓驅(qū)動型的電路，因?yàn)槠漭斎胱杩购艽?，以至于其輸入電流可以忽略，那么功耗也就忽略?

　　而三極管則屬于電流驅(qū)動型，由其構(gòu)成的電路，就是電流驅(qū)動型的電路，因?yàn)槠湫枰⑷腚娏鞑拍芄ぷ?，盡管其輸入阻抗比較小，仍然產(chǎn)生一定的功耗。

　　四、運(yùn)放輸入阻抗

　　1 Vin2同相輸入阻抗可以這樣理解： 不管Vin2如何變，可以看到，R3， R4 兩個電阻上的壓降按照電阻阻值比例降低，而且電壓降方向從Vin2 到地是相同方向（經(jīng)過R3，R4一路降低到0），所以對于獨(dú)立電壓源Vin2來說，相當(dāng)于存在一個從R3， R4串聯(lián)到地的回路，所以，Vin2 端看到的阻抗相當(dāng)于R3， R4的串聯(lián)阻抗，即R3+R4=200kohm

　　2 對于Vin1端看到的阻抗，利用線性網(wǎng)絡(luò)理論，考察一個電壓源時可以將其他獨(dú)立電壓源對地短路，因此將Vin2對地短路，利用理想運(yùn)放的“虛短”概念，運(yùn)放的+-輸入端電壓總是0，對于Vin1電壓源來說，相當(dāng)于它通過R1接到“地”，當(dāng)然從Vin1端看到的阻抗就是R1了，100kohm。

　　五、什么時候阻抗高好？

　　輸入阻抗與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)，也并不是越高越好。高阻電路容易造成干擾。比如在電磁場雜亂的場所高阻電路就容易產(chǎn)生干擾信號，但低阻消耗了信號，容易使信號幅度小，高阻對第一級信號尤其重要，他引入的噪聲是電路中最大的，但也是有用信號受阻抗影響最大的一級。因此應(yīng)該綜合考慮，線路阻抗相等才能最大傳輸信號（線路有內(nèi)外阻抗相等傳輸功率最大的定理）。

　　輸入阻抗大可以得到最大的信號電壓，對于電壓驅(qū)動的電路，輸入阻抗越大，則對電壓源的負(fù)載就越輕，因而就越容易驅(qū)動，也不會對信號源有影響；而對于電流驅(qū)動型的電路，輸入阻抗越小，則對電流源的負(fù)載就越輕。

　　六、提高輸入阻抗電路

　　下面是提高輸入阻抗電路的電路圖

　　提高輸入阻抗電路用在微電流放大或信號內(nèi)阻較大情況下的放大電路，都需要具有很高的輸入阻抗，有時甚至達(dá)到1X1012Ω以上。要想提高輸入阻抗，最百接的辦法就是采用場效應(yīng)管組成輸入級并加在放大器之前，如圖所示。

　　圖中取用來穩(wěn)定VT2靜態(tài)工作點(diǎn)，R1、R2和RP1用來取得前置放大級輸出電壓的平衡。

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