阻抗标准

中文名 阻抗标准
定义 建立起来的计量阻抗的标准。
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简介

阻抗属于与电路结构有关的参数。在具有电阻、电感和 电容的电路里,对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为 电阻,虚部称为电抗,阻抗是 电阻与电抗在向量上的和。其中 电容在 电路中对 交流电所起的阻碍作用称为 容抗 , 电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧。

在电流中, 物体对电流阻碍的作用叫做电阻。除了 超导体外,世界上所有的 物质都有电阻,只是电阻值的大小差异而已。在直流电和交流电中,电阻对两种电流都有阻碍作用;作为常见元器件,除了电阻还有电容和电感,这两者对交流电和直流电的作用就不像电阻那样都有阻碍作用了。电容是“隔直通交”,就是对直流电有隔断作用,就是直流不能通过,而交流电可以通过,而且随着电容值的增大或者交流电的增大,电容对交流电的阻碍作用越小,这种阻碍作用可以理解为“电阻”,但是不等同于电阻,这是一种电抗,电抗和电阻单位一样,合称“阻抗”。

输入输出阻抗简介

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。对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则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;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。

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。

阻抗的分类及测量

根据频率和电路形式不同,阻抗分为集总参数阻抗和分布参数阻抗。

频率较低时电路和元件的尺寸与波长相比十分小,电路可认为是由单个电阻、电容及电感等集总参数元件所组成;随着频率的提髙,在高频时,所有电路元件必须看作为均匀分布于电路各点,阻抗表现为分布参数阻抗。

集总参数阻抗的测量方法有:伏安计法、电桥法以及谐振法等。

阻抗标准

集总参数阻抗标准

通常用高频电容标准,实际上是一段稍密同轴空气介质传输线,它的量值可以直接从其几何尺寸和空气的相对介电常数计算出来。借助于各种指零式或谐振式仪表,通过直接比较和外推技术,即可把量值传递到集总参数阻抗的各种工作标准上。

微波阻抗标准

指相应于描述微波阻抗的物理量如特性阻抗、阻抗、电压反射系数、电压驻波比等的实物标准,常用特性阻抗标准和反射系数标准(又称标准负载)。

特性抗阻标准

有同轴线和波导两种标准。前者为无介质支撑的刚性空气介质标准同轴线;后者是一段精密加工并具有标准截面尺寸、由法兰盘定位符合标准的标准波导。它们的特性阻抗由几何尺寸计算得出,并由精密机械加工保证。

反射系数标准

反射系数标准又称标准负载,分为三类:①标准大反射负载为:1/4波长短路器、短路板、短路活塞、同轴开路器等;②标准失配负载为:失配驻波比从1.05~2.0③标准无反射负载为:匹配负载等。此外按结构形式又可分为固定和滑动两种。后者大多作成小反射标准型。

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