驱动点阻抗英文解释翻译、驱动点阻抗的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 driving point impedance
分词翻译:
驱动的英语翻译:
drive
【计】 D-drive
【化】 drive; driving (motion)
点阻抗的英语翻译:
【电】 point impedance
专业解析
驱动点阻抗(Driving-Point Impedance)是电路理论中的一个核心概念,指在电路网络的某一特定端口(通常称为驱动点)施加电压或电流激励时,该端口所呈现出的阻抗特性。其英文对应术语为 "Driving-Point Impedance"。
详细解释:
-
核心定义:
- 从端口视角定义:驱动点阻抗是指在电路的一个端口(通常只有两个端子)上,施加的正弦稳态电压相量(V)与流入该端口的正弦稳态电流相量(I)之比。其数学表达式为:
$$
Z{dp} = frac{V}{I}
$$
其中,( Z{dp} ) 是驱动点阻抗(复数),( V ) 是端口电压相量,( I ) 是流入端口的电流相量。
- 汉英对照关键点:
- 驱动点 (Driving Point): 指施加激励(电压源或电流源)并观察响应的电路接入点。这个点就是被“驱动”的端口。
- 阻抗 (Impedance): 指电路阻碍交流电流流动的总体效应,包含电阻(耗能)和电抗(储能)分量,是复数(实部为电阻 R,虚部为电抗 X)。
- 因此,驱动点阻抗本质上描述的是从该特定端口看进去,整个电路网络对交流信号所呈现的总阻碍特性。
-
关键特性:
- 端口特性: 它特指在单一端口定义的阻抗。对于双端口或多端口网络,每个端口都有自己的驱动点阻抗(例如,输入阻抗、输出阻抗)。
- 激励-响应关系: 它直接关联了施加在端口上的激励(电压或电流)与产生的响应(电流或电压)。
- 频率相关性: 在包含电感、电容等储能元件的动态电路中,驱动点阻抗通常是频率的函数(( Z_{dp}(jomega) ))。这意味着在不同频率的激励下,端口呈现的阻抗值不同。
- 复数表示: 阻抗是复数,可以表示为:
$$
Z_{dp} = R + jX
$$
其中 ( R ) 是电阻分量(实部),( X ) 是电抗分量(虚部)。电抗 ( X ) 的正负取决于电路是感性(( X > 0 ))还是容性(( X < 0 ))。
- 与传递函数的关系: 驱动点阻抗本身可以看作是在同一端口测量电压和电流时,该端口的传递函数(电压/电流或电流/电压)。
-
应用场景:
- 电路分析与设计: 是分析线性时不变(LTI)电路频率响应的基础,用于计算特定频率下的电流、电压、功率。
- 阻抗匹配: 在射频电路、音频放大器和传输线系统中,为了实现最大功率传输或最小信号反射,需要使源阻抗与负载的驱动点阻抗(通常是输入阻抗)共轭匹配或相等。
- 滤波器设计: 滤波器端口的驱动点阻抗特性是设计的重要考量因素,影响信号源的驱动能力和负载效应。
- 稳定性分析: 在负反馈放大器设计中,输入和输出端口的驱动点阻抗会影响电路的稳定性。
- 传输线理论: 传输线的输入阻抗是其驱动点阻抗,取决于传输线特性阻抗、负载阻抗、线长和频率。
驱动点阻抗是从电路网络的一个特定端口“看进去”所感受到的总阻抗,它量化了该端口电压与电流之间的幅度和相位关系,是表征电路端口交流特性的核心参数,其值通常随频率变化。理解驱动点阻抗对于分析电路行为、设计匹配网络和确保系统稳定至关重要。
参考来源:
- 经典电路理论教材: 如 Thomas, R. E., & Rosa, A. J. The Analysis and Design of Linear Circuits. Wiley. (标准教材,详细阐述端口阻抗概念)
- 工程电路分析教材: 如 Hayt, W. H., Kemmerly, J. E., & Durbin, S. M. Engineering Circuit Analysis. McGraw-Hill. (广泛使用的教材,清晰定义驱动点阻抗)
- 网络理论专著: 如 Ramo, S., Whinnery, J. R., & Van Duzer, T. Fields and Waves in Communication Electronics. Wiley. (在更广泛的网络理论背景下讨论端口特性)
- 大学课程讲义: 如 MIT OpenCourseWare 的电路与电子学课程资料 (提供在线访问的权威教学资源)
网络扩展解释
驱动点阻抗是电路分析中的一个专业概念,尤其在反馈系统稳定性研究中具有重要作用。以下是综合多个来源的解释:
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基本定义
驱动点阻抗指在电路某一端口(即驱动点)处,施加电压或电流时呈现的总阻抗。它等于该点电压与电流的比值,包含电阻、电感和电容的综合作用,通常用复数形式表示($Z = R + jX$)。
-
与普通阻抗的区别
不同于传输线特征阻抗,驱动点阻抗特指单端口网络的输入阻抗。例如在放大器反馈环路分析中,通过断开环路测量某点的驱动点阻抗,可评估系统稳定性。
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在稳定性分析中的应用
Hendrik Bode在其1943年著作中提出,驱动点阻抗与回退率共同构成反馈系统稳定性判据。通过分析该阻抗特性,可避免传统环路断开法导致的信号流双向性问题。
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工程意义
在电路设计中,驱动点阻抗的匹配直接影响信号传输效率。若阻抗不匹配,会导致信号反射、功率损耗等问题,尤其在高速PCB设计中需精确控制()。
扩展说明
该概念源于控制理论中的端口网络分析,现代电子工程中常用于滤波器设计、天线匹配和放大器稳定性验证。其数学表达可通过拉普拉斯域阻抗模型推导,例如:
$$
Z(s) = frac{V(s)}{I(s)}
$$
其中$s$为复频率变量。
分类
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