Чому хороший вхідний опір хороший?

50

Наївно, можливо, але

Чому хороший вхідний опір?
Чи завжди хороший вхідний опір?

impedance

— Усі
джерело

58

Це добре для введення напруги , так як якщо вхідний опір високий порівняно з імпедансом джерела, то рівень напруги не впаде занадто сильно через дільник.

Наприклад, скажімо, у нас є сигнал з імпедансом . $10V$ $1k\Omega$

Підключаємо це до входу , напруга на вході буде . $1M\Omega$ $10V\cdot\frac{1M\Omega}{1M\Omega+1k\Omega} = 9.99V$

Якщо зменшити вхідний опір до , отримаємо $10k\Omega$ $10V \cdot \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 1k\Omega} = 9.09V$

Зменшимо його до 1k і отримаємо $10V \cdot \frac{1k\Omega}{1k\Omega + 1k\Omega} = 5V$

Сподіваємось, ви отримаєте зображення - як правило, вхідний опір, щонайменше в 10 разів перевищує імпеданс джерела, є хорошою ідеєю для запобігання значного навантаження.

Високий вхідний опір - це не завжди гарна річ, наприклад, якщо ви хочете перенести якомога більше енергії, то імпеданс джерела та навантаження повинен бути рівним. Отже, у наведеному вище прикладі найкращим вибором буде вхідний опір 1 к.
Для вхідного струму бажаний низький вхідний опір (в ідеалі нульовий), наприклад в підсилювачі перехідного (струму до напруги).

— Олі Глазер
джерело

3

Люди завжди використовують відповідне навантаження для максимальної точки передачі потужності. Жоден з моїх потужних пристроїв цього не робить. Ви не хочете розсіювати тонну енергії у своєму джерелі, натомість вони використовують більш високу напругу, і ви розробляєте високий опір навантаження. Не сказати, що я не розумію вашої точки зору, а просто зазначити для інших.

— Кортук

2

Для максимальної передачі потужності джерело повинен мати якомога менший вихідний опір. Однак, якщо джерело має відносно високий вихідний опір і ви не можете його змінити, то навантаження має мати той самий опір для максимальної потужності. Якщо опір навантаження більший, потужність буде меншою, якщо опір навантаження нижчий, більше навантаження буде розсіюватися навантаження. Ось чому підсилювачі вакуумних труб використовують вихідні трансформатори, щоб відповідати високому опору підсилювача і низькому опору колонок.

— Pentium100

13

"Найкраще" значення імпедансу залежить від ситуації та застосування.

Коли доречно мати високий опір або потребувати цього, це тому, що це наближення до нескінченного опору.

Вхід, застосований до джерела сигналу, діє як дільник напруги.
Vout = Vsignal x Zinput / (Zsource + Zinput)
Щоб не завантажувати або Zsiganl дорівнює нулю (низький або відсутність імпедансу) та / або Zinput = нескінченний.
"Досить високо" - це було б непогано практичну версію нескінченного ".

Наскільки великою є "відповідність", залежить від програми.

Електрична мережа змінного струму має імпедансний колодязь менше 1 Ом (як правило). Випробувальний вимірювальний прилад з 1000 ом імпедансу складе близько 100 мА !!!! від 110 VAC мережі, але завантажував би його лише під 0,1 вольт. Тестовий вимірювач вхідного опору 1 мегаом склав би близько 100 мкАмп, що було б набагато прийнятніше.

Для джерел високого опору "відповідним чином" потрібно бути досить великим.
Високий вхід імпедансу спричиняє дуже мало навантаження на сигнал, який застосовується до нього.
Це, таким чином, не зменшує його за рівнем (або не сильно). Буфер посилення єдності зазвичай має дуже високий опір і часто використовується як вхідний етап до ланцюга підсилювача. Зонд рН, що використовується для вимірювання кислотності та лужності розчину, мати має вихідний опір мегаом від 10 до 100 м. Це рівень напруги - це прямий показник pH. Тому все, що прагне виміряти напругу, повинно намагатися не змінювати його в процесі. Датчик вимірювальної напруги ефективно діятиме як дільник напруги. Імпеданс зонда повинен бути >> вимірюваним опором, якщо не відбудеться навантаження.

Зонд, який в 256 разів перевищує імпеданс вимірюваної ланцюга, спричинить 1-бітну помилку в 8-бітовій системі.
Зонд, який в 4096 разів перевищує опір вимірюваної ланцюга, спричинить 1-бітну помилку в 12-бітовій системі.

Отже, для вимірювання 1 біта в 256 = 1 біта в 8-бітній системі з імпедансом джерела 1 мегаом вам потрібен вхідний опір 256 мегаом. Для джерела 10 мегаом вам потрібен вхідний опір 2,6 Гігона. А для нашого мегаом 100 мега вам потрібно ... !!!

Відповідно до наведеної вище формули, для виходів хороший низький опір, ідеальний - нульовий опір (ідеальне джерело напруги).

Тоді є особливий випадок відповідних імпедансів, коли джерело та вхід однакові. Половина сигналу розсіюється на ВХІД, а половина - у виході (якщо припустити з'єднання без втрат), АЛЕ віддзеркалень немає через невідповідність імпедансу. Зовсім нова тема для іншого часу.

— Рассел Макмахон
джерело

2

Нескінченний вхідний опір дозволить подати будь-яку кількість напруги в навантаження, не поглинаючи його ніякої потужності. Нульовий вхідний опір дозволить подати будь-яку кількість струму в навантаження, не поглинаючи його ніякої потужності. У випадках, коли хочеться відчути напругу, не поглинаючи енергію, ідеальним є нескінченний опір; навпаки, якщо хочеться відчути струм, нульовий опір є ідеалом.

Хоча іноді хочеться навантажити, що не поглинає жодної сили, є випадки, коли хочеться подати потужність у навантаження. Кількість потужності, що подається на вантаж, буде максимально збільшена, коли вхідний опір навантаження збігається з вихідним опором того, що рухає. Однак ця ситуація не передбачає максимальної енергоефективності. Залежно від того, що рухає вантажем, більший чи менший вхідний опір може призвести до того, що приводний пристрій витрачає більше або менше енергії всередині.

— суперкат
джерело

2

Слово "високий вхідний опір" завжди пов'язане з підсилювачем (підсилювач потужності середньої частоти звуку ... тощо)

Тож розглянемо наступну схему:

Вхідна напруга має внутрішній опір ( ), яке напруга вводиться до основи транзистора для посилення сигналу. Обчислюємо напругу через , що називається таким чином: $V_{in}$ $Z_{in}$ $Z_{in}$ $v$

v = \frac{V_{i n} Z_{i n}}{Z_{i n} + Z . V_{i n}}

$v = \frac{V_{in} Z_{in}}{Z_{in} + Z.V_{in}}$

Якщо взяти , , отримаємо: $V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2,000Ω$ $Z_{in}=10Ω$

V = \frac{5 \cdot 10}{2, 000 + 10} = 0.02 V

$V=\dfrac{5 \cdot 10}{2,000+10} = 0.02V$

Це дуже низька напруга порівняно з вхідною напругою.

Якщо взяти , , отримаємо: $V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2000Ω$ $Z_{in}=1,000,000Ω=1MΩ$

V = \frac{5 \cdot 1, 000, 000}{2, 000 + 1, 000, 000} = 4.99 V

$V=\dfrac{5 \cdot 1,000,000}{2,000 + 1,000,000}=4.99V$

Це хороша напруга порівняно з вхідною напругою.

Давайте побачимо деяке значення вхідного опору в таблиці нижче.

Відповідь: високий вхідний опір добре для ланцюга підсилювача мати гарне підсилення вхідного сигналу, якщо ми отримуємо низьку напругу, тому низьке підсилення.

Я сподіваюся, що це може допомогти, дякую.

— м салім
джерело

1

Щоб отримати всю напругу від джерела до цілі без втрат.
вам потрібен високий вхідний опір. Цей принцип називається "мощенням напруги" або "мостом опору".

Це відносний низький вихідний опір до більш високого вхідного опору.
Зазвичай вхідний опір принаймні в десять разів перевищує вихідний опір.

Перемикання напруги,
яке максимально передає сигнал напруги до навантаження.
Інша типова конфігурація - це "з'єднання,
що відповідає імпедансу", що забезпечує максимальну потужність , що передається навантаження.

Високий опір не завжди хороший, але він варіюється від застосування до застосування. Для того , щоб узгодження імпедансу з іншими схемами дизайнер вибере високий вхідний опір , використовуючи теорему «Максимальна потужність передачі Thoerem»
посилання

— Гуз Шейк
джерело

1

При високій частоті опору імпеданс зменшує відбиту потужність (шукайте лінії електропередач для отримання додаткової інформації)

— russ_hensel

1

Електричний сигнал має дві компоненти: (a) компонент напруги (b) компонент струму.

Для побудови підсилювача POWER потрібно однакове посилення обох компонентів і застосовується "Теорема максимальної передачі потужності: тобто імпеданс навантаження повинен бути рівним (суто теоретичним) джерелом опору.

Зауважте, що опір душі не є справжнім імпедансом - його неможливо виміряти, а лише обчислити.

Для приводу активного компонента (клапан або FET, який має високий вхідний опір - великий V / малий I), підсилювач напруги повинен бути приведений в дію з низьким імпедансом джерела, але подаватися з відносно низького опору. (Теорема Тевеніна.)

Для приводу активного компонента (біполярного танзистора), який має низький вхідний опір - малий V / великий I), "підсилювач струму" повинен бути приведений в дію з високим імпедансом джерела, але доставити з відносно високого опору. (Теорема Нортона.)

— Кен Грін
джерело

0

Високий рівень введення означає, що вам потрібен лише ЗНАЧ. Або давайте назвемо це повідомленням напруги. У цьому випадку низький струм - це нормально, щоб загнати матеріал.

Високий вхід НЕ завжди є хорошою справою. Якщо ви не використовуєте сигнал, а керуєте електронною частиною (наприклад, для світлодіодного світла), вам потрібно обчислити струм і вам потрібно зменшити вихідний опір.

Якщо ви використовуєте занадто високий опір під час роботи з сигнальним повідомленням, єдиною точкою зору є ємність до інших частин.

Якщо ви працюєте в УЧ діапазоні частотної модуляції, це стає складніше. У будь-якому іншому випадку, так, високий вхід корисно використовувати, щоб зменшити енергоспоживання.

З повагою

— Nasenbaer
джерело

0

Високий опір не завжди добре, коли для досягнення бажаного результату повинен протікати струм. Наприклад, електроди великої площі та провідні желе використовуються для пониження імпедансу у великому винаході Едісона, електричному кріслі.

— richard1941
джерело