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输入电阻和输出电阻的意义
2008-08-07 15:58
输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。输入电阻越大，表明放大器从信号源取的电流越小，放大器输入端得到的信号电压也越大，即信号源电压衰减的少。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。如果想从信号源取得较大的电流，则应该使放大器具有较小的输入电阻。
下图图1是运算放大器的简化图：U+与U-之间接信号源，此时信号源相当于电压源和内阻的串联。

                                                    图1
等效电路如下图2所示：

                                                       图2

    当信号源等效于信号电压源和内阻串联时，那么电路输入电阻则是与信号电压源、信号源内阻串联，此时由于电路输入电阻>>信号源内阻，所以分得的电压几乎接近信号电压，此时信号源损失较小。
如图3所示：

                                          图3
    那又如何理解输入电阻很大的示波器测量电路中的电阻电压的等效电路呢？看图4

                           图4
    此时示波器的输入电阻Ri和被测电阻R1是并联的关系。由于Ri很大，Ri与R1并联后的电阻稍微减少一点，电路中的电流增大，电源内阻电压稍微变大，R1的电压则稍微下降一点，这也说明输入电阻很大的放大器使信号源的电压衰减的少。
输出电阻用来衡量放大器带负载能力的强弱。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时，对负载RL来说，放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源，由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻，它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小，满足R0<<RL条件，则当RL在较大范围内变化时，就可基本维持输出信号电压的恒定。反之，如果输出电阻Ro很大，满足Ro>>RL条件，则当RL在较大范围内变化时，就可维持输出信号电流的恒定。放大器在不同负载条件瞎维持输出信号电压（或电流）恒定的能力称为带负载能力。而输出电阻Ro就是表征这种能力的一个性能指标。
共集电极放大器又称为射极跟随器，具有很大的输入电阻和较小的输出电阻（一般为几欧或几百欧）。为了降低输出电阻值，可选用B值大的管子，较小的输出电阻，说明具有很强的带负载能力，负载在较大范围内变化时，基本可以维持输出信号电压的恒定。共集电极电路不能放大电压信号（总是小于1），但可以放大电流信号，放大功率。该电路常应用于多级放大电路中高输入阻抗的输入级，低输出阻抗的输出级，或者作为实现阻抗变换的缓冲级。比如在线阵CCD输出后进行相关双采样前需接一级射极跟随器来增大电流，提高驱动后级电路的能力。因为信号源电阻会影响电路的输出电阻，所以应考虑信号源内阻Rs的影响。此外，负载电阻RL会影响输入电阻Ri的，这在放大电路的分析和设计计算时应予以注意。
共发射极放大电路的电压放大倍数较大，而且输出信号电压与输入信号电压反相。他的电流放大倍数也比较大。他的输入电阻和输出电阻大潇合适。这种电路常应用于对输入电阻、输出电阻无特殊要求的地方，作为一般低频多级放大电路的输入级、中间级或输出级。
共基级放大电路的电压放大倍数也比较大，而且输出信号与输入信号电压同相。他的电流放大倍数小于1，不能放大电流。这种电路的输入电阻小，输出电阻适中。由于他的频率特性较好，常用于宽频带放大器和高频带放大器。