Yüksek giriş empedansı neden iyidir?

50

Naive belki, ama

Yüksek giriş empedansı neden iyi bir şeydir?
Yüksek giriş empedansı her zaman iyi bir şey midir?

impedance

— Herkes
kaynak

58

Giriş empedansı kaynak empedansına göre daha yüksek olduğu için voltaj girişi için iyi bir şeydir , böylelikle voltaj seviyesi bölücü etkisinden dolayı fazla düşmeyecektir.

Örneğin, empedanslı sinyalimiz olduğunu söyleyin . $10V$ $1k\Omega$

Bunu girişine bağladık , giriş voltajı . $1M\Omega$ $10V\cdot\frac{1M\Omega}{1M\Omega+1k\Omega} = 9.99V$

Giriş empedansını , $10k\Omega$ $10V \cdot \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 1k\Omega} = 9.09V$

1k'a düşürün ve $10V \cdot \frac{1k\Omega}{1k\Omega + 1k\Omega} = 5V$

Umarım resmi elde edersiniz - genellikle kaynak empedansının en az 10 katı bir giriş empedansı önemli bir yüklenmeyi önlemek için iyi bir fikirdir.

Yüksek giriş empedansı her zaman iyi bir şey değildir; örneğin , mümkün olduğunca fazla güç aktarmak istiyorsanız , kaynak ve yük empedansı eşit olmalıdır. Bu yüzden yukarıdaki örnekte 1k giriş empedansı en iyi seçenek olacaktır.
Bir akım girişi için, örneğin bir transpedans (voltajdan akım) yükselticisinde düşük giriş empedansı (ideal olarak sıfır) istenir .

— Oli Glaser
kaynak

3

İnsanlar her zaman eşleşen yükü maksimum güç aktarma noktası için kullanırlar. Yüksek güçlü ekipmanımın hiçbiri bunu yapmıyor. Kaynağınızdaki bir ton gücü dağıtmak istemezsiniz, bunun yerine daha yüksek bir voltaj kullanırlar ve yüksek bir yük empedansı için tasarlarsınız. Demek istediğimi anlamıyorum ama sadece başkaları için not almak.

— Kortuk

2

Maksimum güç aktarımı için, kaynak mümkün olduğu kadar düşük çıkış empedansına sahip olmalıdır. Ancak, kaynağın göreceli olarak yüksek çıkış empedansı varsa ve değiştiremezseniz, yük maksimum güç için aynı empedansa sahip olmalıdır. Yük empedansı daha yüksekse, güç daha düşük olacaktır, yük empedansı düşükse daha fazla güç yük tarafından dağılacaktır. Bu nedenle vakum tüplü yükselteçler, amperin yüksek empedansına ve hoparlörlerin düşük empedansına uyması için çıkış transformatörleri kullanır.

— Pentium100

13

Empedansın "en iyi" değeri duruma ve uygulamaya bağlıdır.

Yüksek bir empedansa sahip olmak veya ihtiyaç duymak uygun olduğunda bunun nedeni sonsuz bir empedansa bir yaklaşım olmasıdır.

Bir sinyal kaynağına uygulanan bir giriş, voltaj bölücüsü görevi görür.
Vout = Vsignal x Zinput / (Zsource + Zinput) Yüklememek
için ya Zsiganl sıfırdır (düşük veya empedans çıkışı yok) ve / veya Zinput = sonsuzdur.
"Uygun derecede yüksek" sonsuzun pratik versiyonunun güzel olacağını söyledi. "

Ne kadar büyük "uygun" ise uygulamaya bağlıdır.

AC şebeke, 1 ohm'un altında (genellikle) bir empedansa sahiptir. 1000 ohm engelli woul ile yaklaşık 100 mA çekmek bir test metre !!!! 110 VAC şebeke elektriği ile çalışır ancak işlem sırasında sadece bir Volt değerinin 0.1'in altına yükler. 1 megohm giriş empedanslı bir test metre, yaklaşık 100 uAmp çekecektir, bu da çok daha kabul edilebilir olacaktır.

Yüksek empedanslı kaynaklar için "uygun şekilde) oldukça büyük olması gerekir.
Yüksek empedanslı bir giriş, kendisine uygulanan bir sinyale çok az yük yerleştirir.
Bu nedenle onu seviye olarak (veya çok fazla) azaltmaz. Birlik kazanç tamponu genellikle çok yüksek empedans ve çoğu zaman bir amplifikatör zincirine giriş aşaması olarak kullanılır.Bir çözeltinin asitliğini ve alkalinitesini ölçmek için kullanılan bir pH probu, mat, 10''dan 100'lere kadar megohm çıkış empedansına sahiptir. pH Gerilimi ölçmek isteyen herhangi bir şey, proseste bunu değiştirmemeye çalışmalıdır, bir gerilim ölçme probu, bir voltaj bölücü gibi etkili bir şekilde çalışacaktır, eğer yükleme gerçekleşmiyorsa, prob empedansının ölçülen empedans olması gerekir.

Ölçülen bir devrenin empedansının 256 katı olan bir prob, 8 bitlik bir sistemde 1 bitlik hataya neden olacaktır.
Ölçülen bir devrenin empedansının 4096 katı olan bir prob, 12 bit sistemde 1 bit hataya neden olacaktır.

Bu nedenle, 1 megohm kaynak empedanslı 8 bit sistemde 256 = 1 bit 1 bit ile ölçmek için 256 Megohm giriş empedansına ihtiyacınız vardır. 10 Megohm kaynağı için 2.6 Gigohn giriş empedansına ihtiyacınız var. Ve 100 Megohm'luk bir askere ihtiyacın için ... !!!

Yukarıdaki formüle göre, çıkışlar için, LOW empedans iyidir, ideal sıfır empedanstır (mükemmel bir voltaj kaynağı).

Daha sonra, kaynak ve girdinin aynı olduğu özel empedansların özel durumu vardır. Sinyalin yarısı GİRİŞ'de ve çıkışın yarısında (aksi takdirde kayıpsız bağlantı varsayarak) verilir, ancak empedans uyumsuzluğundan dolayı yansıma yoktur. Başka bir zaman için yepyeni bir konu.

— Russell McMahon
kaynak

2

Sonsuz giriş empedansı, herhangi bir gücü emmeden bir yüke herhangi bir miktarda voltaj beslemesini sağlar. Sıfır giriş empedansı, herhangi bir gücü emmeden bir yüke herhangi bir miktarda akım beslemesini sağlar. Birinin gücü emmeden gerilimi algılamak istediği durumlarda, sonsuz empedans idealdir; Tersine, eğer biri akımı algılamak istiyorsa, sıfır empedans idealdir.

Bazen biri herhangi bir gücü emmeyen bir yükü istemesine rağmen, birinin yüke güç vermek istediği zamanlar vardır. Bir yüke beslenen güç miktarı, yükün giriş empedansı, onu süren şeyin çıkış empedansıyla eşleştiğinde en üst düzeye çıkarılır. Ancak bu durum, maksimum enerji verimliliği anlamına gelmez. Yükü neyin sürdüğüne bağlı olarak, daha yüksek veya daha düşük bir giriş empedansı, sürüş cihazının dahili olarak daha fazla veya daha az güç tüketmesine neden olabilir.

— SuperCat
kaynak

2

"Yüksek giriş empedansı" kelimesi her zaman amplifikatör ile ilgilidir (ses ara frekans güç amplifikatörü ... vs.)

Öyleyse şu devreyi düşünelim:

giriş voltajı , sinyali yükseltmek için transistörün tabanına enjekte edilen bu voltajın bir iç empedansına ( ) sahiptir. Aşağıdaki gibi olarak adlandırılan gerilimini şu şekilde hesaplıyoruz : $V_{in}$ $Z_{in}$ $Z_{in}$ $v$

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

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

Eğer , , alırsak: $V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2,000Ω$ $Z_{in}=10Ω$

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

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

Bu giriş voltajı ile karşılaştırıldığında çok düşük bir voltajdır.

Eğer , , alırsak: $V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2000Ω$ $Z_{in}=1,000,000Ω=1MΩ$

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

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

Giriş voltajıyla karşılaştırıldığında iyi bir voltajdır.

Aşağıdaki tabloda giriş empedansının bir değerini görelim.

Bunun cevabı, yüksek giriş empedansının, amplifikatör devresinin giriş sinyalini iyi bir şekilde büyütmesidir, aksi halde düşük voltaj alırsak, yani düşük amplifikasyona sahip olması iyidir.

Umarım bu yardımcı olabilir, teşekkür ederim.

— m salim
kaynak

1

Kaynaktan hedefe tüm voltajı kayıpsız olarak almak için.
Yüksek giriş empedansına ihtiyacınız var. Bu ilke "gerilim köprülemesi" veya "Empedans Köprülemesi" olarak adlandırılır.

Bu, daha yüksek bir giriş empedansına nispeten düşük çıkış empedansıdır.
Genelde giriş empedansı, çıkış empedansından en az on kat daha yüksektir.

Gerilim Köprü
, gerilim sinyalinin yüke transferini maksimuma çıkaran köprüleme .
Diğer tipik konfigürasyon,
yüke iletilen gücü maksimize eden bir "Empedans eşleştirme bağlantısı" dır .

Yüksek empedans her zaman iyi değildir, ancak uygulamadan uygulamaya değişir. Tasarımcı teoremini kullanarak yüksek giriş empedansı seçecektir diğer devreleri ile empedans eşleştirme için Amacıyla "Maksimum Güç Thoerem aktarmak"
bağlantısını

— Gouse Shaik
kaynak

1

Yüksek frekanslı empedans eşleşmesi yansıyan gücü azaltır (daha fazla bilgi için iletim hatlarına bakın).

— russ_hensel

1

Bir elektrik sinyali iki bileşene sahiptir: (a) bir voltaj bileşeni (b) bir akım bileşeni.

Bir GÜÇ amplifikatörü oluşturmak için her iki komponentin de eşit amplifikasyonu gerekir ve "Maksimum Güç Aktarım Teoremi uygulanır: yani bir Yük empedansı eşit olmalıdır (tamamen teorik) Kaynak empedansı.

Bir empedansın gerçek bir empedans olmadığını unutmayın - ölçülemez, sadece hesaplanır.

Bir aktif bileşeni (yüksek giriş empedansı - büyük V / küçük I olan valf veya FET) sürmek için bir voltaj yükselticisinin düşük Kaynak empedansından sürülmesi, ancak nispeten düşük empedanstan iletilmesi gerekir. (Thevenin Teoremi.)

Düşük giriş empedansına sahip bir aktif bileşeni (bipolar tansistor) sürmek için - küçük V / büyük I) bir "akım yükselticisi" yüksek bir Kaynak empedansından sürülmeli, ancak nispeten yüksek bir empedanstan iletilmelidir. (Norton Teoremi)

— Ken Green
kaynak

0

Yüksek Giriş, yalnızca SİNYAL'e ihtiyacınız olduğu anlamına gelir. Veya buna voltaj mesajı diyelim. Bu durumda düşük akım, malzemeleri sürmek için iyidir.

Yüksek Giriş her zaman iyi bir şey DEĞİLDİR. Sinyali kullanmamak ancak elektronik bir parçayı sürmek durumunda (örneğin LED ışık için) akımı hesaplamanız ve çıkış direncini azaltmanız gerekir.

Bir sinyal mesajı ile çalışırken çok yüksek direnç kullanıyorsanız, tek bakış açısı diğer parçaların kapasitesidir.

HF frekans modülasyonu aralığında çalışıyorsanız, daha zor hale gelir. Başka bir durumda, evet, yüksek giriş daha az güç tüketimi için kullanmak için iyi bir şeydir.

Saygılarımızla

— Nasenbaer
kaynak

0

İstenilen sonucu elde etmek için bir akımın akması gerektiğinde yüksek empedans her zaman iyi değildir. Örneğin, Edison'un en büyük buluşu olan elektrikli sandalyede empedansı düşürmek için geniş alan elektrotları ve iletken jöle kullanılır.

— richard1941
kaynak