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儀表放大器輸入阻抗怎么計算?

工程師鄧生 ? 來源:未知 ? 作者:劉芹 ? 2023-09-05 17:39 ? 次閱讀

儀表放大器輸入阻抗怎么計算?

儀表放大器是一種用于對低電平信號進行放大和增益的電路。在測量和控制電路中,它通常用于放大傳感器信號,并將其轉換為可以讀取或處理的電壓或電流。儀表放大器的輸入阻抗是一個重要參數(shù),通常表述為輸入電路中的電阻值,表示其對輸入信號的干擾。在設計儀表放大器時,輸入阻抗應該盡可能大,以最小化輸入電路對信號源的影響。

輸入阻抗的計算可以通過應用電路理論和基本電路參數(shù)來實現(xiàn)。這個過程可以分為兩個主要部分: 1) 使用放大器的輸入電路模型來計算輸入電阻和輸入電容,并確定輸入電路的等效電路 2) 確定等效電路參數(shù)來得到輸入阻抗。

第一步是通過使用放大器輸入電路模型來計算輸入電阻和輸入電容。以標準差分放大器為例

其中R1、R2、RA、和RB是輸入電路電阻,C1和C2是輸入電容。在該電路中,輸入阻抗可以由下面的公式計算得出:

$$ Z_{in}=(R_1+R_2)||Z_{in,1}||Z_{in,2} $$

其中$||$表示并聯(lián)電阻。$Z_{in,1}$和$Z_{in,2}$是C1和C2的阻抗。C1和C2的阻抗可以通過下面的公式計算:

$$ Z_c=\frac{1}{sC} $$

其中,C是電容值,s是復變量。由于輸入電容通常很小,因此可以將sC近似為零,以簡化計算。然后,輸入電路的等效電路可以通過將C1、C2轉換為其阻抗值,即Zc1、Zc2,并將所有電阻并聯(lián)起來得到。這個并聯(lián)電路的阻值就是輸入電路的等效電路阻抗。這樣就完成了第一步。

第二步是根據(jù)輸入電路等效電路來確定輸入阻抗。對于差分放大器,輸入阻抗可以使用下面的公式計算:

$$ Z_{in}=\frac{V_{in}}{I_{in}}=\frac{2(R_1+R_2)+RA+RB}{2} $$

其中,$V_{in}$是輸入電壓,$I_{in}$是輸入電流。然后,使用上面計算得出的輸入電路等效電路阻抗來代替電路中的$R_1$和$R_2$。最終得到的輸入阻抗值取決于RA和RB的值,這兩個參數(shù)應該根據(jù)設計需求和輸入信號源來選擇。

總結一下,計算儀表放大器的輸入阻抗需要先計算輸入電路的等效電路,然后根據(jù)等效電路參數(shù)計算輸入阻抗。在設計儀表放大器時,輸入阻抗的選擇應該考慮信號源的阻抗和信號大小,以最大程度地減少輸入電路對信號源的干擾。同時,輸入電容也應該盡量小,以減小輸入電路對高頻信號的影響。理解和掌握輸入阻抗計算方法可以幫助設計人員有效地設計和優(yōu)化儀表放大器電路。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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