Apa perbedaan makna sinyal tegangan dan sinyal arus?

8

Ini mungkin terdengar seperti pertanyaan buruk yang gila. Tapi saya bertanya-tanya meskipun arus dan tegangan tak terhindarkan berdampingan, mengapa kita menggunakan istilah untuk satu konsep (arus atau tegangan)? Jika ada sinyal di luar sana, itu adalah arus dan tegangan pada saat yang sama. Tapi kami hanya menyebut satu dari propertinya.

Apakah itu tentang mengenal salah satu dari mereka dengan baik? Maksud saya katakanlah kita memiliki penguat dan jika kita hanya mengatur penguat dengan "gain tegangan yang diketahui" kita menyebutnya penguat tegangan dan jika kita mengaturnya dengan "penguatan arus yang diketahui", kita menyebutnya penguat arus? Atau apakah itu karena sifat sinyal input?

Bisakah Anda memberikan contoh sinyal input dan menjelaskan mengapa itu disebut sinyal tegangan atau arus?

EDIT: Kebingungan saya tidak hilang. Katakanlah kita memiliki penguat satu tahap. Dan itu memiliki input dan output. Jadi, ketika Anda melihat sirkuit seperti itu dan input dan outputnya, apa yang membuat Anda menyimpulkannya adalah memperkuat sinyal input saat ini atau sinyal input tegangan? Apa metode untuk memberi nama jenis sinyal input? Bayangkan itu meningkatkan keduanya. Saya masih tidak mengerti bagaimana membedakannya.

EDIT2: bayangkan sebuah penguat transistor npn bjt bias umum emitor yang umum. seperti: http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b . tegangan dasar dalam hal ini adalah "tegangan bias + tegangan sinyal kecil - tegangan emitor". dan arus input saat ini sangat rendah. sekarang lihat outputnya. tegangan output meningkat. baik. tapi tunggu .. arus keluaran juga bertambah dan menjadi "beta * Ibase". Jadi sekarang arus input meningkat dan tegangan input juga meningkat .. apakah ini penguat arus atau tegangan? dan jika itu adalah penguat X apakah itu berarti sinyal input adalah sinyal X. (X adalah arus atau tegangan)

pengguna16307
sumber
1
Karena itulah yang membuat kita tertarik; untuk sinyal tegangan kami mengukur tegangannya dan tidak peduli arus apa yang diperlukan untuk menghasilkan tegangan ini.
PlasmaHH
Sinyal adalah sesuatu yang mengandung informasi. Jika Anda entah bagaimana mengendalikan tegangan untuk merepresentasikan informasi, maka itu adalah sinyal tegangan. Jika Anda menyesuaikan arus melalui loop untuk menandakan informasi, maka itu adalah sinyal saat ini.
KyranF
Jika Anda menambahkan skema penguat yang Anda bicarakan, kami mungkin dapat memberi tahu Anda mana itu dan mengapa.
horta
transistor BJT adalah "penguat arus", dengan perilaku standar / standar dan sifat fisik
KyranF
tetapi memiliki gain tegangan juga memperbesar tegangan .. ahh saya bingung ..
user16307

Jawaban:

15

Untuk sinyal, umumnya salah satu dari tegangan atau arus adalah apa yang dikontrol, dan yang lainnya adalah produk ganda yang tergantung pada beban.

Pertimbangkan sinyal logika digital normal yang berjalan di antara dua chip CMOS pada papan yang sama. Itu sinyal tegangan. Hanya voltase yang ditentukan. Tidak hanya arus yang tidak ditentukan, tetapi dapat sangat bervariasi dan tidak diketahui oleh perancang chip pengirim karena tergantung pada beban yang diberikan penerima.

Jika satu-satunya penerima dalam contoh di atas adalah chip CMOS, maka arus sangat sedikit akan mengalir dalam kondisi mapan. Beban hampir murni kapasitif, sehingga arus akan mengalir dalam blip pendek ketika level logika diubah. Jika sebaliknya sinyal ini menggerakkan LED dan resistor untuk menyalakan LED ketika tinggi, maka arus akan sangat berbeda dari kasing sebelumnya. Sekali lagi akan sangat berbeda jika LED disambungkan antara daya dan sinyal ini (menyala pada logika rendah), bukan ground dan sinyal ini (menyala pada logika tinggi).

Kadang-kadang nilai sinyal dikodekan dalam arus, dalam hal ini tegangan berakhir apa yang berakhir. Contoh umum adalah standar sensor industri 4-20 mA. Data dikodekan dengan memungkinkan dari 4 hingga 20 mA mengalir, tetapi tegangan dapat bervariasi pada suatu rentang. Bahkan, ini disebut rentang kepatuhan , dengan rentang yang lebih besar memungkinkan penggunaan perangkat yang lebih fleksibel. Dalam hal ini, Anda tidak dapat melihat tegangan untuk mendapatkan nilai yang dikirim.

Olin Lathrop
sumber
saya mengedit pertanyaan saya.
user16307
5

Bayangkan dua hal: sumber listrik, dan beban yang menghubungkan ke (dua pin) sumber.

Hubungan antara tegangan, arus, dan beban ditetapkan oleh hukum Ohm: arus = tegangan / resistansi.

Akibatnya, ketika beban tidak diketahui, sumber dapat memilih antara 'memperbaiki' (pengaturan, menentukan) tegangan ATAU memperbaiki arus, tetapi tidak keduanya.

Oleh karena itu ketika kita ingin sumber menyampaikan informasi, ia dapat melakukannya dengan tegangan keluarannya, atau dengan arus keluarannya. Dan begitulah kami memberi nama sumbernya.

Wouter van Ooijen
sumber
Katakanlah kita memiliki penguat satu tahap. Dan itu memiliki input dan output. Jadi, ketika Anda melihat sirkuit seperti itu dan input dan outputnya, apa yang membuat Anda menyimpulkannya adalah memperkuat sinyal arus atau sinyal tegangan. Bayangkan itu meningkatkan keduanya. Saya masih tidak mengerti bagaimana membedakannya.
user16307
saya mengedit pertanyaan saya,
user16307
Penguat dirancang untuk memiliki output tegangan (impedansi rendah, arus tinggi) atau arus (impedansi tinggi, tegangan tinggi mungkin). Secara independen, dapat memiliki input tegangan (impedansi tinggi) atau arus (impedansi rendah). Jadi Anda melihat tahap input dan output, dan Anda mengenali bagaimana mereka dirancang (untuk impedansi rendah atau tinggi).
Wouter van Ooijen
"tegangan (impedansi rendah, arus yang mungkin tinggi) atau arus (impedansi tinggi, tegangan yang mungkin tinggi)". apakah ada kesalahan ketik di sini?
user16307
Tidak, saya tidak melihatnya.
Wouter van Ooijen
3

Pada dasarnya, sinyal tegangan dapat memiliki beban di atasnya dan masih akan menghasilkan kira-kira tegangan yang sama. Sebaliknya, sinyal saat ini terlepas dari beban akan memberikan kira-kira sama saat ini.

Contoh sinyal tegangan adalah catu daya bangku-puncak. Anda mengaturnya ke tegangan dan mencoba untuk menghasilkan arus sebanyak yang diperlukan untuk mempertahankan tegangan itu.

Contoh dari sinyal arus akan menjadi sesuatu seperti induktor dengan medan magnet yang runtuh. Ini menghasilkan arus konstan semu sementara. Jika Anda meletakkan beban resistansi tinggi di atasnya, Anda akan mendapatkan tegangan yang sangat tinggi.

Tidak ada sinyal yang sepenuhnya merupakan tegangan atau sinyal saat ini. Kami cukup menamainya demikian karena sinyal tertentu lebih dekat ke arus ideal atau sumber tegangan ideal.


EDIT: Anda akan tahu berdasarkan input dari amplifier. Jika input adalah impedansi tinggi (gerbang MOSFET), maka Anda kemungkinan memperkuat tegangan karena arus besar tidak dimaksudkan untuk melewati impedansi tinggi. Jika amplifier diatur dengan input impedansi rendah , maka Anda memperkuat arus . Contoh dari ini adalah sesuatu seperti mirror / pengganda saat ini. Dalam hal ini, inputnya adalah saluran MOSFET atau pengumpul bjts yang impedansinya rendah.

Yang perlu diperhatikan adalah bahwa sebagian besar amplifier memperkuat tegangan, jadi jika Anda ingin mengukur arus dan menguatkan itu, kadang-kadang diubah menjadi tegangan melalui resistor (atau cara lain) dan kemudian diperkuat melalui op-amp.

horta
sumber
saya mengedit pertanyaan saya.
user16307
bayangkan tipikal umum npn bjt transistor emitor stabil bias umum. seperti: electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b . tegangan dasar dalam hal ini adalah "tegangan bias + tegangan sinyal kecil". dan arus input saat ini sangat rendah. sekarang lihat outputnya. tegangan output meningkat. baik. tapi tunggu .. arus keluaran juga bertambah dan menjadi "beta * Ibase". Jadi sekarang arus input meningkat dan tegangan input juga meningkat .. apakah ini penguat arus atau tegangan?
user16307
@ user16307 penguat emitor umum memiliki gain saat ini berdasarkan beta dan gain tegangan berdasarkan rasio Rc / Re. Dalam hal ini Anda memiliki gain tegangan 10 dan penguatan arus 100. Dalam kasus ini, Anda bisa mengatakan itu bertindak sebagai lebih banyak gain amp arus daripada amp gain gain. Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, tidak ada yang namanya penguat arus atau tegangan ideal atau sinyal arus atau tegangan ideal. Apakah penting apa yang Anda sebut itu? Anda dapat meningkatkan Rc ke 100k dan kemudian akan lebih dari tegangan gain amp daripada gain gain saat ini.
horta
apakah Anda mengatakan jika beta lebih besar dari gain tegangan disebut penguat arus?
user16307
@ user16307 Jika Ai> Av maka itu adalah penguat saat ini. Jika Av> Ai maka itu adalah penguat tegangan. Keduanya tidak lebih dari upaya pada nama deskriptif. Jika Ai = Av, maka Anda memiliki voltase dan penguat arus yang sama sempurna.
Horta
2

Sinyal adalah alat komunikasi. Anda memutuskan bagaimana Anda akan berkomunikasi, dan kemudian Anda berkomunikasi menggunakan metode itu - apakah itu dengan mengubah arus, mengubah tegangan, mengubah impedansi, dua kaleng dan sedikit tali basah, atau apa pun. Satu ujung pembicaraan, dan satu ujung mendengarkan.

Untuk berkomunikasi dengan tegangan, Anda memasukkan arus yang cukup ke dalam beban untuk mendapatkan tegangan yang Anda butuhkan. Untuk berkomunikasi dengan arus, Anda memasukkan tegangan yang cukup ke dalam beban untuk mendapatkan arus yang Anda butuhkan. Untuk berkomunikasi dengan impedansi, pendengar Anda menggunakan voltase dan melihat arus, atau sebaliknya.

Mengapa Anda memilih metode pensinyalan tertentu adalah masalah penilaian teknik, dengan melihat manfaat dan kerugian masing-masing.

Graham
sumber