
【計】 output impedence
export; output
【計】 output; out-fan
【化】 export; output; turnout
【經】 export; exports
impedance
【計】 Z
【化】 electrical impedance; impedance
【醫】 impedance
在電子工程領域,"輸出阻抗"(Output Impedance)是一個描述信號源或電路輸出端電氣特性的關鍵參數。以下是其詳細解釋:
理想源模型
理想電壓源的輸出阻抗為零($Z{out} = 0$),輸出電壓不隨負載變化;理想電流源輸出阻抗為無窮大($Z{out} = infty$),輸出電流保持恒定。
實際電路等效模型
實際信號源可建模為理想電壓源 $Vs$ 與輸出阻抗 $Z{out}$ 的串聯(戴維南等效),或理想電流源 $Is$ 與輸出阻抗 $Z{out}$ 的并聯(諾頓等效)。
阻抗匹配原理
當負載阻抗 $Z_L$ 等于輸出阻抗的共轭複數($ZL = Z{out}^*$)時,功率傳輸效率最高。高頻電路中常需匹配至标準阻抗(如50Ω)。
電壓降與損耗
輸出電壓 $V_{out}$ 與負載電流 $IL$ 的關系為:
$$ V{out} = V_{s} - IL cdot Z{out} $$
表明 $Z_{out}$ 越大,負載變化引起的電壓波動越顯著。
測量方法
$$ Z{out} = left( frac{V{OC}}{V_L} - 1 right) cdot R_L $$
輸出阻抗是量化信號源"驅動能力"的核心參數,直接影響系統穩定性與效率。設計時需結合負載特性優化阻抗匹配,以提升信號傳輸質量。
權威參考:概念定義及原理基于IEEE标準術語(IEEE Std 100)及經典教材《The Art of Electronics》(Horowitz & Hill)。具體電路分析可參考All About Circuits的"Impedance Matching"專題(需驗證鍊接有效性)。
輸出阻抗是電子電路中描述信號源或能量源輸出端口特性的重要參數,其核心含義和影響可歸納如下:
輸出阻抗指從電路輸出端口向内部看進去的等效阻抗,表現為信號源或電源的“内阻”。具體分為兩種等效形式:
通過開路電壓$V{oc}$與短路電流$I{sc}$計算: $$ Z{out} = frac{V{oc}}{I_{sc}} $$ 該方法適用于線性電路系統的阻抗測定。
場景 | 高輸出阻抗的影響 | 低輸出阻抗的優勢 |
---|---|---|
音頻放大器驅動揚聲器 | 音質失真、功率損耗 | 保真度高、動态響應好 |
傳感器信號傳輸 | 信號衰減、抗幹擾能力下降 | 信號完整性保持良好 |
電源供電系統 | 輸出電壓隨負載波動明顯 | 電壓穩定性強 |
設計時需根據需求權衡:
該參數直接影響系統穩定性、信號完整性和能量傳輸效率,是電路設計與分析的關鍵指标之一。
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