MOS管放大電路的輸入阻抗和輸出阻抗介紹

對于一個MOSFET放大電路，我們非常關心的三個參數(shù)是放大倍數(shù)，輸入阻抗和輸出阻抗，放大倍數(shù)通過之前的介紹，已經(jīng)有了基本概念，今天介紹下輸入阻抗和輸出阻抗。這兩個參數(shù)同樣非常關鍵，直接影響放大器的性能。

本期內(nèi)容：

為什么要引入輸入阻抗和輸出阻抗這兩個參數(shù)？

輸入阻抗和輸出阻抗的概念

輸入阻抗和輸出阻抗的求解方法

1、為什么要引入輸入阻抗和輸出阻抗這兩個參數(shù)？

一個放大器像之前介紹的那樣如圖Fig. 1，V_s,in 是我們要來放大的小信號，通過小信號模型就可以求出放大倍數(shù)，得到V_s,out，用一個放大倍數(shù)不就能說明這個器件的作用了嗎？那為什么還要引入輸入阻抗和輸出阻抗這個概念呢？有什么用呢？

Fig. 1

這是因為實際的信號源V_s,in是有內(nèi)阻的，輸出端V_out的負載阻抗也不是無窮大，需要掛一個負載阻抗。內(nèi)阻和負載阻抗都會影響放大器的原有放大倍數(shù)，使原有的放大倍數(shù)打了折扣，這個折扣就需要用這個放大器本身的輸入阻抗和輸出阻抗來評估。

Fig. 2

如圖Fig. 2為一個抽象的放大器原理圖，作用是放大麥克風的信號給揚聲器輸出，原本的放大倍數(shù)是A_v=10。當考慮麥克風的內(nèi)阻，和揚聲器的負載阻抗時，放大倍數(shù)又是多少呢？假設圖中參數(shù)Rin = 2komhs，Ramp=10omhs。

2、輸入阻抗和輸出阻抗的概念

這里有以下幾點需要記住：

① 輸入阻抗就是從輸入端口看進去的放大器的阻抗，可以認為是前級電路的負載。輸出阻抗就是從輸出端口看進去的放大器的阻抗，可以認為是后級電路的內(nèi)阻。（這句話請重點理解）

② 從圖Fig.2和我們推導的公式可以看出，對于電壓信號來說，輸入阻抗越大越好，輸出阻抗越小越好。但是對于電流信號而言，恰恰相反，因為阻抗表示對電流的阻礙，輸入阻抗越大，流入放大器的電流就越小，輸出端也是同樣的道理（這里需要用諾頓等效電路來代替Fig. 2中的輸出電路）

③對于感知電壓信號的電路而言，既然輸入阻抗越大越好，那我們把輸入阻抗設計的無限大，豈不是最好？當然不是，因為當輸入阻抗很大時，輸入電流就非常小，那么這個路徑上的電流就非常容易受到干擾（串擾，輻射）。所以輸入輸出阻抗都需要設計一個合適的值。

3、輸入阻抗和輸出阻抗的求解方法

① 輸入阻抗：將輸入端口后面的電路用黑盒子表示，黑盒子內(nèi)部的所用獨立源置零（電壓源短路，電流源開路），輸出端斷開，輸入端口兩端加電壓源，求出Vx和Ix的比值，就是R_in

Fig. 3

① 輸出阻抗：講輸出端口前面的電路用黑盒子表示，黑盒子內(nèi)部的所用獨立源置零（電壓源短路，電流源開路），輸入端短路，輸出端口兩端加電壓源，求出Vx和Ix的比值，就是R_out

Fig. 4

為什么在求R_in時要將輸出端口斷開呢？因為輸出端是測試端，我們需要測試輸出端的電壓，理想情況下負載阻抗無窮大。為什么在求R_out時要將輸出端口短路呢？因為實際電路中輸入端是要加電壓源的，根據(jù)戴維南等效定理，求等效阻抗時電壓源要短路。

壹芯微科技專注于“二,三極管、MOS(場效應管)、橋堆”研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，20年行業(yè)經(jīng)驗，擁有先進全自動化雙軌封裝生產(chǎn)線、高速檢測設備等，研發(fā)技術、芯片源自臺灣，專業(yè)生產(chǎn)流程管理及工程團隊，保障所生產(chǎn)每一批物料質(zhì)量穩(wěn)定和更長久的使用壽命，實現(xiàn)高度自動化生產(chǎn)，大幅降低人工成本，促進更好的性價比優(yōu)勢！選擇壹芯微，還可為客戶提供參數(shù)選型替代，送樣測試，技術支持，售后服務等，如需了解更多詳情或最新報價，歡迎咨詢官網(wǎng)在線客服！

手機號/微信：13534146615

QQ：2881579535