关于放大电路的输入电阻和阻抗匹配的思考

只看该作者 · 2021-4-13 21:04

对于一个放大电路，例如共射极放大电路，总是期望其输入阻抗比较大。相对于信号源来说，放大电路的输入电阻是信号源的负载电阻。但是若站在阻抗匹配的观点，则当负载电阻与信号源内阻相等时，负载从信号源获取的功率最大。信号源内阻一般很小，故负载要想从信号源获取最大功率，其电阻会很小。

按照阻抗匹配的观点，放大电路的输入电阻应该很小，才能从信号源获取最大功率，这与各教材所述“期望输入电阻比较大”的观点是截然相反的，该如何解释呢？

1万 · 2021-4-13 21:49

分功率传输，还是信号传输，还是信号完整性。这三个应用。

只看该作者 · 2021-4-13 21:59

zyj9490 发表于 2021-4-13 21:49
分功率传输，还是信号传输，还是信号完整性。这三个应用。

感谢提醒，豁然开朗。
请问可以这样说吗：若期望传输功率，则负载阻抗应与信号源内阻相等。若期望信号传输及信号完整性，则期望负载阻抗（即电路的输入阻抗）较大为宜。

1万 · 2021-4-13 22:24

wgtwgtwgt 发表于 2021-4-13 21:59
感谢提醒，豁然开朗。
请问可以这样说吗：若期望传输功率，则负载阻抗应与信号源内阻相等。若期望信号传 ...

信号完整性指的是高频时源端阻抗与终端阻抗与特征阻抗一致，就没有反射，

只看该作者 · 2021-4-13 23:07

本帖最后由 hk6108 于 2021-4-13 23:16 编辑

电阻只是阻抗的成份之一，
首先，任何时候，都不希望电(或讯号)源负荷过重，
这就要求负载电阻不小于电(或讯号)源内阻(也是电阻)。

1万 · 2021-4-13 23:28

信号传输是波形式的，阻抗不匹配就会发生反射，进入RL的实际波形不会是RS出来的波形，因而不能取得最大传输功率

只看该作者 · 2021-4-14 09:42

谢谢各位的回复。

只看该作者 · 2021-4-14 10:55

本帖最后由 AD797 于 2021-4-14 10:57 编辑

问问题  就应该拿出具体实际的应用来问问题

列举出具体阻抗不匹配的实例  在具体来说

电池内阻0.1欧姆  你用设计电压测量电路（万用表）  难道输入电路阻抗也是0.1欧姆？还是输入阻抗很大？万用表的测电池电压的目的是从电池获取最大功率？

只看该作者 · 2021-4-14 12:32

最大功率传输，传输效率不高，就算匹配了无反射RS=RL，这时负载RL最多只能吸收一半由源VS产生的功率,效率只有50%。低频音频放大器一般是用阻抗桥接，不是阻抗匹配。（电子管除外），因为理想的阻抗桥接（对电压信号源：RS=0或RL等于无穷大）可以让负载RL吸收所有的源产生的功率，传输效率100%(其实就是分压法则，或对电流源情况分流法则)。

而且即使在高频晶体管放大器常用的“阻抗匹配”和你说的这个一般非专题电路书上提到的最大功率传输匹配还不是一个意思！
高频晶体管放大器设计用的三种常见的基本匹配：
小信号低噪声匹配，小信号最大增益匹配，大信号（功放）负载线匹配。
唯一接近楼主说的那个意思的是小信号低噪声匹配，不过那是反着用：故意让晶体管的输入端看进去的输入阻抗和噪声源的等效电阻失配，让噪声能量都反射回去！实现一种低噪声设计。

一般提这些问题的都是外行人，问这个意义不大。等你干高频这行的时候再找本高频放大设计教材看，上面都有详述，看不懂在上来问。不然现在问了也白问，因为你用不着也会忘……
选阻抗桥接，因为传输效率高，你先明白这个就行了

只看该作者 · 2021-4-14 13:03

在补充一点，在高频和高速电路情形，之所以不用阻抗桥接的一个重要原因是反射波和入射波叠加后很可能会导致信号波形失真，也就是信号完整性（其实也可叫波形完整性问题）。但是低频反射波并不会影响波形完整性。（严格说是信号波长和电路尺寸的相对关系，不细说了）

只看该作者 · 2021-4-14 13:09

放大电路的输入希望从信号源不失真的接收小信号，所以对于放大电路来说，输入阻抗大是正确的

只看该作者 · 2021-4-14 15:56

冷不丁一看觉得挺有道理，可稍微想一下就知道，需要看应用场合。
有谁做产品是那信号源做的么？况且你所说的信号源应该是书本上的理想信号源吧。
简单分类的话，
如果只是普通的信号放大，检测。没有问题，放大器的输入阻抗越大越好，理想状态是无穷大。
如果是射频类信号传输，则建议阻抗匹配，一般是50欧姆，也有75欧姆的，保证良好的驻波比就可以了。

最主要的，是看应用需求，而不是东拼西凑的看问题。真较真的话，你需要找0欧姆的导线去做电路。