低頻晶體管放大電路有很多參數(shù),比如放大倍數(shù),帶寬,動(dòng)態(tài)范圍,頻率響應(yīng),噪聲性能。但是還有兩個(gè)不算陌生的參數(shù):輸入電阻和輸出電阻。
(與之相關(guān)的是輸入阻抗和輸出阻抗,它們是兩個(gè)復(fù)數(shù)。實(shí)數(shù)部分為電阻,虛數(shù)為電抗。對(duì)于低頻電路,電抗的部分很小,只留下實(shí)數(shù)部分,即電阻。暫不表)
對(duì)于單級(jí)放大器,放大只是一個(gè)環(huán)節(jié),在它之前有信號(hào)源(或前級(jí)輸出);在它之后有負(fù)載(或后級(jí)輸入)。
設(shè)計(jì)者需要關(guān)心的是整個(gè)放大鏈路的增益,叫做“信號(hào)源到負(fù)載增益”。即信號(hào)源“吐出”的信號(hào),經(jīng)過(guò)放大后到底有多少能被負(fù)載“吃掉”。
計(jì)算放大器的總增益(注:vs代表的是信號(hào)源,并非一定是直流源)。
在輸入端,由于信號(hào)源有內(nèi)阻(rs),信號(hào)被分壓,vi只得到vs的一部分。即vs*ri/(ri+rs);
在輸出端,由于放大器輸出電阻(ro)的存在,信號(hào)再次被分壓,vo也只得到被放大信號(hào)的一部分。即a*vi*rl/(ro+rl)。
不難得到:電壓放大器信號(hào)源到負(fù)載增益:
vo/vs=ri/(ri+rs)*a*rl/(ro+rl)
可以看到,前后兩項(xiàng)都是小于1的正數(shù)。
假如信號(hào)源電阻rs和負(fù)載電阻rl不能改變,如果要提高總增益,必須增加輸入電阻ri同時(shí)降低輸出電阻。
如果要最大化總增益,必須最大化輸入電阻ri同時(shí)最小化輸出電阻。
這就是設(shè)計(jì)放大器需要考慮輸入電阻和輸出電阻的原因。
假如輸入電阻ri和輸出電阻ro不能改變,需要降低信號(hào)源電阻和提高負(fù)載電阻,獲得大的增益。
來(lái)個(gè)例子,給點(diǎn)數(shù)字的感覺
ri=100kω,a=100,ro=1ω,rs=25kω,rl=3ω
總增益vo/vs=100k/(125k)*100*3/(4)=60v/v
假如rs=50kω,rl=4ω,其他不變。
總增益vo/vs=100k/(150k)*100*4/(5)=~53v/v
好了,以上就是有關(guān)輸入電阻和輸出電阻的知識(shí),希望對(duì)大家有所幫助。