栅極輸入阻抗英文解釋翻譯、栅極輸入阻抗的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 grid input impedance

分詞翻譯：

栅極的英語翻譯：

grid
【化】 grid

輸入阻抗的英語翻譯：

【計】 input impedence

專業解析

栅極輸入阻抗（Gate Input Impedance）是場效應晶體管（FET）及其集成電路（如MOSFET）中的關鍵電學參數，指在栅極端（G）與源極端（S）之間測得的等效阻抗。它反映了栅極輸入端對驅動信號源呈現的阻礙作用，具體表現為輸入電壓變化與輸入電流變化的比值。在理想情況下，由于FET栅極與溝道之間被絕緣層（如MOSFET的二氧化矽）或反向偏置的PN結（如JFET）隔離，其直流輸入阻抗極高（通常可達10 Ω至105 Ω量級），幾乎不消耗直流輸入電流。

核心特性與物理意義：

高阻抗特性
栅極輸入阻抗主要體現為極高的電阻分量（近乎開路），源于栅極結構的絕緣特性。這使得FET成為優秀的電壓控制型器件——隻需極小的輸入電流即可控制較大的輸出電流，顯著降低前級驅動電路的功耗和負載需求。
頻率依賴性
實際阻抗包含容抗分量（主要由栅源電容C_gs和栅漏電容C_gd構成）。隨着信號頻率升高，容抗下降（$$Z_C = frac{1}{jomega C}$$），導緻總輸入阻抗降低。高頻應用中需考慮這一特性以避免信號衰減。
電路設計影響
- 阻抗匹配：高輸入阻抗簡化了與前級電路（如傳感器、放大器）的匹配，減少信號源負載效應。
- 噪聲性能：高阻抗對電壓噪聲敏感，需注意屏蔽與布局以抑制幹擾。
- 開關速度：輸入電容充電時間（$$t = R{drive} cdot C{in}$$）直接影響開關速率，驅動電路需提供足夠電流。

典型應用場景：

高精度測量：用于靜電計、生物電信號采集等需極小輸入電流的場景。
數字集成電路：CMOS邏輯門依靠極高輸入阻抗實現極低靜态功耗。
射頻放大器：輸入阻抗匹配網絡設計對高頻性能至關重要。

權威參考來源：

《微電子電路》（Sedra & Smith）
經典教材詳細闡述FET輸入阻抗模型及其對放大器設計的影響（第4章）。

IEEE标準《IEEE Standard for Test Methods for Field-Effect Transistors》
規範了輸入阻抗的測試方法與參數定義（标準號：IEEE 265-2020）。

安森美半導體《MOSFET應用指南》
實踐性文檔分析輸入電容對開關性能的制約及驅動設計要點（官網技術文檔庫）。

栅極輸入阻抗是評估FET電壓驅動效率、頻率響應及系統接口設計的關鍵指标，其高值特性奠定了FET在低功耗與高集成度電路中的核心地位。

網絡擴展解釋

栅極輸入阻抗是電子管或場效應管等器件中栅極作為輸入端時呈現的等效阻抗，它反映了栅極對輸入信號的阻礙作用。以下是詳細解釋：

1.栅極的定義

栅極是電子管或多極電子管中的一個關鍵電極，通常由金屬細絲制成網狀或螺旋狀結構。其作用是通過施加電壓控制陰極與闆極之間的電流強度，從而調節電子管的放大性能。

2.輸入阻抗的含義

輸入阻抗指電路輸入端的等效阻抗，計算公式為： $$ R_{text{in}} = frac{U}{I} $$ 其中，( U )為輸入電壓，( I )為輸入電流。高輸入阻抗意味着對信號源的負載效應小，適合電壓驅動場景。

3.栅極輸入阻抗的物理意義

在電子管中，栅極輸入阻抗表示栅極作為輸入端時對輸入信號的響應特性：

高阻抗特性：由于栅極通常通過電場控制電流，其輸入阻抗極高（理論上接近無窮大），幾乎不吸收電流，因此對前級電路影響極小。
應用意義：高輸入阻抗使栅極適合用作電壓放大器，例如在電子管音頻放大器中，可有效傳遞信號電壓而不損耗能量。

4.實際應用中的注意事項

阻抗匹配：需确保栅極輸入阻抗與前級電路的輸出阻抗匹配，以避免信號反射或失真。
抗幹擾能力：高輸入阻抗易受外界噪聲幹擾，通常需采取屏蔽措施。

栅極輸入阻抗是電子管栅極對輸入電壓信號的等效阻抗，其高阻特性使其在放大電路中具有低負載、高靈敏度的優勢，廣泛應用于高保真音頻設備等領域。