Hoe bepaal ek die invoer/uitvoer impedansie van skakels wat transistors of ander aktiewe komponente het?
Die bepaling van die inset/uitset impedansie van skakels met transistors of ander aktiewe komponente is 'n belangrike stap om die prestasie en aanpassingskenmerke van die skakel te verstaan. Hier is 'n paar algemene metodes en tegnieke vir die bepaling van hierdie impedansies:
1. Analitiese Metodes
Inset Impedansie
Klein-signaal Model: Gebruik die klein-signaal model van die transistor (soos gemeenskaplike-emitter, gemeenskaplike-basis, gemeenskaplike-verzamelaar, ens.) om die inset impedansie te analiseer.
Gemeenskaplike-Emitter Versterker: Die inset impedansie Rin kan uitgedruk word as:
waar rπ die dinamiese weerstand tussen die basis en emitter is, gm die oorvoerweerstand is,
RL die belastingweerstand is, en RB die basis bias weerstand is.
Gemeenskaplike-Basis Versterker: Die inset impedansie Rin kan uitgedruk word as
waar re die emitter weerstand is, en RE die emitter omseil weerstand is.
Gemeenskaplike-Verzamelaar Versterker: Die inset impedansie R in kan uitgedruk word as
Uitset Impedansie
Klein-signaal Model: Gebruik die klein-signaal model van die transistor om die uitset impedansie te analiseer.
Gemeenskaplike-Emitter Versterker: Die uitset impedansie Rout kan uitgedruk word as
waar ro die uitset weerstand is, en RC die verzamelaar weerstand is.
Gemeenskaplike-Basis Versterker: Die uitset impedansie R out kan uitgedruk word as
Gemeenskaplike-Verzamelaar Versterker: Die uitset impedansie Rout kan uitgedruk word as:
2. Eksperimentele Metodes
Inset Impedansie
Spanningsmetode: Pas 'n klein AC-signal by die inset van die skakel aan, meet die inset spanning
Vin en inset stroom Iin, en bereken die inset impedansie:
Weerstandsmetode: Reeks 'n bekende klein weerstand Rs by die inset van die skakel, meet die inset spanning Vin en die spanning oor die weerstand Vs, en bereken die inset impedansie:
Uitset Impedansie
Belastingsmetode: Sluit 'n veranderlike belastingsweerstand
RL by die uitset van die skakel aan, meet die uitset spanning Vout as die belastingsweerstand verander, en bereken die uitset impedansie:
waar Vout,0 die uitset spanning is wanneer die belastingsweerstand oneindig is.
3. Simulasie Metodes
Skakelsimulasiesagteware: Gebruik skakelsimulasiesagteware (soos SPICE, LTspice, Multisim, ens.) om die skakel te simuleer en die inset en uitset impedansie direk te verkry.
Inset Impedansie: Pas 'n klein AC-signal by die inset van die skakel aan, simuleer om die inset spanning en inset stroom te verkry, en bereken die inset impedansie.
Uitset Impedansie: Sluit 'n veranderlike belastingsweerstand by die uitset van die skakel aan, simuleer om die uitset spanning as die belastingsweerstand verander, en bereken die uitset impedansie.
4. Skakelanalisietegnieke
Thevenin Ekwiwalent: Vereenvoudig die komplekse skakel na 'n Thevenin ekwiwalente skakel, waar die inset impedansie die ekwiwalente weerstand is.
Norton Ekwiwalent: Vereenvoudig die komplekse skakel na 'n Norton ekwiwalente skakel, waar die uitset impedansie die ekwiwalente weerstand is.
Opsomming
Die bepaling van die inset/uitset impedansie van skakels met transistors of ander aktiewe komponente kan gedoen word deur middel van analitiese metodes, eksperimentele metodes, en simulasie metodes. Die keuse van metode hang af van jou spesifieke behoeftes en beskikbare hulpbronne. Analitiese metodes is geskik vir teoretiese berekeninge, eksperimentele metodes is geskik vir werklike meting, en simulasie metodes kombiner die voordele van albei, wat 'n gedetailleerde analise en verifikasie op 'n rekenaar toelaat.
