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我常用的剖析办法——输入输出阻抗,是怎样玩的?你会不?

时间:2025-05-21 05:06:57 来源:锐评时讯 作者:社会 阅读:270次

这篇文章并非是现在写的,而是三年前,文章中的办法是我常用的,再次共享给兄弟们。

输入阻抗,输出阻抗,这两个。参数。好像没那么重要,但现实并非如此。下面说下我的观点吧。

一个问题。

音频。中的。耦合。电容。从0.1uF-220uF都有,这是有病吗?都是用作阻隔直流的,怎样就不能一致呢?

理解这个问题其实很简略,咱们看。信号。是怎么传输就简略理解了。这儿就讲。一个电路的剖析办法,或许说是思想办法。

电路剖析。办法。

咱们常常会看到各种杂乱的电路,假设是新手,或许就蒙了。其实化繁为简十分简略:

只需要把电路分两块,一边输出信号,别的一边接纳信号。权且把输出信号的叫输出模块,接纳信号的叫接纳模块吧。

咱们假设搞清楚这个信号在传输进程中产生了什么改变,那就什么都理解了。

输出模块。

关于左面输出模块,咱们一般知道输出的信号是什么,频率在什么规模,别的有一个重要的参数便是。输出阻抗。,所以电路模型是下面这个。

原文授权自大众号:硬件。工程师。炼成之路。

这个很简略看出来,输出阻抗Zout十分重要了,它衡量了这个模块的输出才能。假设输出模块是个。电源。,那么Zout便是电源内阻,必定很小。否则的话,假设Zout=100Ω,接个10Ω负载,成果负载分得的电压只要电源电压的十分之一还不到,那还能叫电源吗?

所以呢,一般关于。输出模块来说,这个输出阻抗越小越好。

接纳模块。

接纳信号的电路太多了,花里胡哨。有的信号输入到。IC。芯片。,有的信号接到MOS管上面驱动开关,有的接喇叭,等等许多许多类。

咱们不论它究竟是什么,就用一个Zin来表明,也便是输入阻抗。。应该很简略知道,这个输入阻抗比较大是有优点的。

咱们极点一点,假设输入阻抗无穷大,也便是开路了,那么不论前面的输出信号模块的输出阻抗是多大,信号都能很好的接纳,跟输出的信号相同。而往小极点一点,假设输入无穷小,为0,其实便是接地短路了,那还传个球的信号。

咱们把输入和输出接起来,便是下面这个。

总的来说,咱们看信号传输时会产生哪些改变,只需要在脑筋中将电路等效成这个姿态就好了。

这样一等效,是不是简略多了?运用欧姆定律,接纳端接纳到的信号就出来啦。当然了,有时电路中心串联有。电阻。,电容,或许是电感,咱们只需在中心加上这些器材即可。

原文授权自大众号:硬件工程师炼成之路。

怎么剖析。

举例1:拿开篇的音频耦合电容来举例。

这个是某音频codec典型电路,音频输入MIC管脚串联的是0.1uF电容,这个电容这么小能够吗?

咱们依照前面的办法来剖析。

先看输出模块。

咪头mic拾取音频,输出。模仿。信号,所以它是前面说的模型中的输出模块,它的输出阻抗是多少呢?

咱们随意找个咪头。标准。书看下,说是2.2KΩ,一般咪头的输出阻抗也都是差不多的的。

如图,芯片标准书也供给了咪头的内部电路,其实便是个FET管扩大电路。假设好好学习的话(论大学好好学习的重要性)。,就知道这个FET管扩大电路的输出阻抗便是那个RL,厂家这个RL是2.2KΩ,所以它就标示输出阻抗是2.2KΩ。

原文授权自大众号:硬件工程师炼成之路。

而咱们前面贴出的codec电路用的是1KΩ的电阻,所以实践输出阻抗是1K。Ω,咱们就用1KΩ吧。

咱们再来看接纳模块。

接纳模块是codec芯片,管脚是它的输入阻抗是多少呢?咱们检查标准,输入阻抗是20KΩ或许是80KΩ(与装备有关),咱们取晦气的值,也便是最小的值,20KΩ。

输出模块和输入模块中心有个隔直电容,咱们加上这个电容。所以,电路化简完后便是这样的了。

其实,这便是个RC。高通。滤波器。,截止频率为1/2π(Zin+Zout)C。

现在Zin+Zout =20KΩ+1KΩ,C=0.1uF,所以3dB截止频率为75.8Hz。咱们知道,人的声响频率规模是300Hz-3.4Khz,所以能够判别,这个音频信号能够很好的传输过去了,也便是说电容0.1uF的巨细就够了,假设增大到1uF,截止频率变为7.58Hz,也没有问题。。不过1uF电容必定要比0.1uF电容要贵些,选0.1uF更经济。

这个codec图中还有个耳机输出。端口。,串联的是220uF的电容,为什么接这么大呢?

关于这个电路,是芯片输出信号送到耳机。输出模块是芯片,接纳模块是耳机。

咱们先看输出模块codec芯片,检查标准书,芯片对应管脚输出阻抗是16Ω。在看接纳端——耳机,耳机的阻抗有16Ω,32Ω,64Ω。咱们取最差的(晦气于信号接纳),也便是16Ω,电路简化之后电路跟上面是相同的,我就不画了。

也是个高通滤波器,截止频率为1/2π(Zin+Zout)C。现在Zin+Zout=16+16=32Ω,C=220uF,所以3dB截止频率为22.6Hz。相同,人声的300Hz-3.4Khz能够很好的传过去。假设咱们选用10uF电容,那么截止频率就变为了497.6Hz,明显,低频就被衰减了,音频就不能很好的传输了,呈现失真。

估量有人会问,220uF太大了,我选用22uF行不行呢?22uF带入进去,到频率是226Hz,也在人的声响频率300Hz之外啊,应该能够吧。

这个我想说看自己使用吧,看你放的声响是什么频率段的。麦克风拾音一般是人的声响,在200Hz-3.4K规模。可是放音就不必定只要人的声响了,人耳的听力规模是20Hz-20Khz,所以最低能够抵达20Hz。假设你要求高,必定要最低的频率也不能衰减,那么就需要220uF的电容。

原文授权自大众号:硬件工程师炼成之路。

假设便是为了听个响,低频失不失真的无所谓,你搞个22uF也行,乃至10uF也将就,便是低频重量被削弱了。

除了这个音频的比如,咱们再看别的一个比如。

举例2:MOS管栅极串联电阻的剖析。

剖析办法跟前面说的是相同的,接纳模块是MOS管,MOS管的输入电阻能够当作无穷大,可是寄生电容较大,所以它作为接纳模块时,寄生电容站输入阻抗的首要部分,其。输入阻抗便是电容的阻抗,为1/jwC。

我之所以把这个放到这儿,其实首要是想阐明一点。输入阻抗,输出阻抗,它俩是复阻抗,不仅仅包含电阻,还包含电容和电感。

许多芯片也会给出相关端口的寄生电容巨细,咱们要根据实践情况考虑。。前面举的音频的比如,由于频率较低,而相关端口的寄生电容也就10pF左右,这个影响是适当小的,所以天然就能够疏忽掉电容了。

结束。

本文首要的意图不在于讲一个音频耦合电容的问题,要点在于。剖析办法。

假设你碰到一个新的电路,不知道怎么下手的时分,无妨依照这个办法试一试。脑筋中简略建个模,代入输出阻抗,输入阻抗。再思索一下所处理的信号是什么,其包含了哪些频率重量(傅里叶变换)。或许答案就出来了,不必其他人告知你。

别的,咱们现在应该知道,为什么厂家会给出输入阻抗,输出阻抗参数了吧。学习。模电。的时分,为什么要去算那个输入阻抗,输出阻抗。由于它们都是有用的。

看完了这个文章,至少应该。不会再有耦合电容取多大。这种问题了吧…。

原文授权自大众号:硬件工程师炼成之路。

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审阅修改 黄宇。

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(责任编辑:人文)

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