输入阻抗输出阻抗计算

　　阻抗是一个比电阻大的概念。阻抗包括感抗\容抗\电阻，感抗是电感（线圈）对交流电的阻碍能力，容抗是电容对交流电的阻碍能力，电阻是导体对稳恒电流的阻碍能力，不同阻抗的材料组合起来可以控制电路的电流\相位\波形，从而实现控制。

　　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。 输入阻抗是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标：

　　对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，表明放大器从信号源取的电流越小，放大器输入端得到的信号电压也越大，即信号源电压衰减的少，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。理论基础：Us=（Rs+Ri）×I。Rs为信号源内阻，Ri为放大器输入电阻。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。对于一般的放大电路来说，输入电阻当然是越大越好。如果想从信号源取得较大的电流，则应该使放大器具有较小的输入电阻

　　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。

　　输出电阻用来衡量放大器在不同负载条件下维持输出信号电压（或电流）恒定能力的强弱，称为其带负载能力。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时，对负载RL来说，放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源，由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻，它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小，满足Ro《《RL条件，则当RL在较大范围内变化时，就可基本维持输出信号电压的恒定。反之，如果输出电阻Ro很大，满足Ro》》RL条件，则当RL在较大范围内变化时，就可维持输出信号电流的恒定。如手机电池，它的内阻可以等效看作输出电阻，用了几年后，内阻高了，也就要报废了，因为带不动外面的东西。

　　三、输入阻抗输出阻抗计算

　　1、放大电路的输入阻抗和输入电阻计算方法

　　对于普通的共发射极放大电路而言，输入电阻的计算方法是首先算出BE结的等效电阻，rbe=rb+（1+β）26（mv）/Ie（ma）欧姆，知道了管子的β，和静态电流IE就可以算出rbe值。一般小信号放大器的IE=1-2毫安时，rbe=1k欧姆左右。式中rb=300欧姆，是管子的基区电阻。

　　然后再把rbe 与基极偏流电阻RB并联算出真正的输入电阻.RB一般比较大，可以忽略。输出电阻RO约等于RC值。

　　输入电阻大一些好，可以减轻被放大信号的信号源负担，少索取信号源电流，使信号源有效的信号电压尽量加在放大器上。

　　输出电阻小一些好，可以使放大器带负荷的能力强一些。可以多一些的输出电流。

　　2、变压器输入阻抗计算

　　变压器工作原理

　　对上一级电源来说，变压器及其负载又相当于一个等效负载，这个等效负载阻抗就叫变压器输入阻抗。

　　分解上式可得输入电阻和输出电感：

　　就是说，变压器输入电阻大于一次电阻，输入电感则小于原边电感。或者说，变压器带负载后一次等效电阻变大了，等效电感变小了。这就是变压器功率因数随着负载变大而增大的原因。

　　下面讨论最一般的情况：一次电阻R.二次电阻RZ都小到可以忽略不计，负载为纯电阻即L，。=0，变压器输入阻抗计算公式（2-6）、（2-7）可以分别简化为：

　　此即通常所说的变压器的阻抗变换作用。这也说明电阻性负载经变压器变换后仍然为电阻性负载。同时说明变压器阻抗变换作用有一个条件，即Rr《oLzo

　　特别指出，只有交流分量电流才能在变换后形成的等效电阻上产生电压降。因此，我们把经过变换后形成的等效电阻称为纯交流电阻。

　　3、变压器输出阻抗计算

　　输出阻抗是反映变压器带负载能力的技术指标。设输出阻抗为Z，参见变压器等效电路图2，可以在变压器等效输出回路列出方程：