Mengapa impedansi input tinggi baik?

50

Mungkin naif, tapi

Mengapa impedansi masukan tinggi adalah hal yang baik?
Apakah impedansi input tinggi selalu merupakan hal yang baik?

impedance Semua orang
sumber

58

Ini adalah hal yang baik untuk input tegangan , karena jika impedansi input tinggi dibandingkan dengan impedansi sumber maka level tegangan tidak akan turun terlalu banyak karena efek pembagi.

Misalnya, kita memiliki sinyal dengan impedansi . $10V$ $1k\Omega$

Kami menghubungkan ini ke input , tegangan input akan menjadi $1M\Omega$ . $10V\cdot\frac{1M\Omega}{1M\Omega+1k\Omega} = 9.99V$

Jika kita mengurangi impedansi input menjadi , kita mendapatkan $10k\Omega$ $10V \cdot \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 1k\Omega} = 9.09V$

Kurangi menjadi 1k dan kami mendapatkan $10V \cdot \frac{1k\Omega}{1k\Omega + 1k\Omega} = 5V$

Semoga Anda mendapatkan gambar - umumnya impedansi input minimal 10 kali impedansi sumber adalah ide yang baik untuk mencegah pemuatan yang signifikan.

Impedansi input tinggi tidak selalu merupakan hal yang baik, misalnya jika Anda ingin mentransfer daya sebanyak mungkin maka impedansi sumber dan beban harus sama. Jadi dalam contoh di atas impedansi input 1k akan menjadi pilihan terbaik.
Untuk input arus, impedansi input rendah (idealnya nol) diinginkan, misalnya dalam penguat transimpedansi (arus ke tegangan).

Oli Glaser
sumber

3

Orang-orang selalu menggunakan beban yang cocok untuk titik transfer daya maks. Tak satu pun dari peralatan daya tinggi saya melakukan itu. Anda tidak ingin membuang satu ton daya di sumber Anda, sebaliknya mereka menggunakan tegangan yang lebih tinggi dan Anda mendesain untuk impedansi beban yang tinggi. Bukan untuk mengatakan saya tidak mengerti maksud Anda, tetapi hanya untuk memperhatikan orang lain.

Kortuk

2

Untuk transfer daya maksimum, sumber harus memiliki impedansi output serendah mungkin. Namun, jika sumber memiliki impedansi keluaran yang relatif tinggi dan Anda tidak dapat memodifikasinya maka bebannya harus memiliki impedansi yang sama untuk daya maksimum. Jika impedansi beban lebih tinggi, daya akan lebih rendah, jika impedansi beban lebih rendah, lebih banyak daya akan hilang oleh beban. Itu sebabnya amplifier tabung vakum menggunakan transformator keluaran untuk mencocokkan impedansi tinggi dari ampli dan impedansi rendah dari speaker.

Pentium100

13

Nilai "terbaik" dari Impedansi tergantung pada situasi dan aplikasi.

Ketika tepat untuk memiliki atau membutuhkan impedansi tinggi itu karena itu adalah perkiraan untuk impedansi tak terbatas.

Input yang diterapkan pada sumber sinyal bertindak sebagai pembagi tegangan.
Vout = Vsignal x Zinput / (Zsource + Zinput)
Untuk tidak memuat, Zsiganl adalah nol (output impeadance rendah atau tidak ada) dan / atau Zinput = tak terbatas.
"Cukup tinggi" adalah versi praktis infinite akan menyenangkan. "

Seberapa besar "sesuai" tergantung pada aplikasi.

Listrik AC memiliki impedansi jauh di bawah 1 ohm (biasanya). Meteran uji dengan 1000 ohm impednace akan menghasilkan sekitar 100 mA !!!! dari 110 VAC listrik tetapi hanya akan memuatnya di bawah 0,1 saya dari Volt dalam proses. Meter uji impedansi input 1 megohm akan menarik sekitar 100 uAmp yang akan jauh lebih dapat diterima.

Untuk sumber impedansi tinggi "sesuai) perlu cukup besar.
Input impedansi tinggi menempatkan sangat sedikit beban pada sinyal yang diterapkan padanya.
Dengan demikian tidak mengurangi tingkat (atau tidak banyak). Penyangga gain unity biasanya memiliki Impedansi sangat tinggi dan sering digunakan sebagai tahap input ke rantai penguat.Sebuah probe pH, digunakan untuk mengukur keasaman dan alkalinitas suatu larutan, keset memiliki impedansi keluaran 10 hingga 100 megapiksel. Level tegangan adalah pengukuran langsung dari Jadi segala sesuatu yang berusaha mengukur tegangan harus berusaha untuk tidak mengubahnya dalam proses. Sebuah pengukur pengukur tegangan akan secara efektif bertindak seperti pembagi tegangan. Impedansi probe harus >> impedansi terukur jika pemuatan tidak terjadi.

Probe yang 256 kali impedans rangkaian diukur akan menyebabkan kesalahan 1 bit dalam sistem 8 bit.
Probe yang 4096 kali impedans rangkaian diukur akan menyebabkan kesalahan 1 bit dalam sistem 12 bit.

Jadi untuk mengukur dengan 1 bit dalam 256 = 1 bit dalam sistem 8 bit dengan impedansi sumber 1 megohm, Anda memerlukan impedansi input 256 Megohm. Untuk sumber 10 Megohm, Anda memerlukan impedansi input 2,6 Gigohn. Dan untuk 100 Megohm, kami membutuhkan ... !!!

Sesuai rumus di atas, untuk output, impedansi RENDAH baik, dengan ideal impedansi nol (sumber tegangan sempurna).

Lalu ada kasus khusus impedansi yang cocok di mana sumber dan input sama. Setengah sinyal dihamburkan dalam INPUT dan setengah di output (dengan asumsi koneksi lossless) TETAPI tidak ada pantulan karena ketidakcocokan impedansi. Subjek yang sama sekali baru untuk lain waktu.

Russell McMahon
sumber

2

Impedansi masukan tanpa batas akan memungkinkan seseorang untuk memberi makan sejumlah tegangan ke dalam beban tanpa menyerap daya apa pun. Impedansi masukan nol akan memungkinkan seseorang untuk memberi makan jumlah arus apa pun ke dalam beban tanpa menyerap daya apa pun. Dalam kasus di mana seseorang ingin merasakan tegangan tanpa menyerap daya, impedansi tak terbatas adalah yang ideal; sebaliknya, jika seseorang ingin merasakan arus, impedansi nol adalah yang ideal.

Meskipun terkadang seseorang menginginkan beban yang tidak menyerap daya apa pun, ada kalanya seseorang ingin memasukkan daya ke dalam beban. Jumlah daya yang dimasukkan ke dalam beban akan dimaksimalkan ketika impedansi input dari beban cocok dengan impedansi output dari apa pun yang mendorongnya. Namun, situasi ini tidak menyiratkan efisiensi energi yang maksimal. Tergantung pada apa yang mendorong beban, impedansi input yang lebih tinggi atau lebih rendah dapat menyebabkan perangkat mengemudi membuang lebih banyak atau lebih sedikit daya secara internal.

supercat
sumber

2

Kata "impedansi masukan tinggi" selalu terkait dengan penguat (penguat daya frekuensi menengah audio ... dll.)

Jadi mari kita pertimbangkan sirkuit berikut ini:

$V_{in}$ $Z_{in}$ $Z_{in}$ $v$

v = \frac{V_{i n} Z_{i n}}{Z_{i n} + Z . V_{i n}}

$v = \frac{V_{in} Z_{in}}{Z_{in} + Z.V_{in}}$

$V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2,000Ω$ $Z_{in}=10Ω$

V = \frac{5 \cdot 10}{2, 000 + 10} = 0.02 V

$V=\dfrac{5 \cdot 10}{2,000+10} = 0.02V$

Itu tegangan yang sangat rendah dibandingkan dengan tegangan input.

Jika kita mengambil , , kita dapatkan: $V_{in}=5V$ $Z.V_{in}=2000Ω$ $Z_{in}=1,000,000Ω=1MΩ$

V = \frac{5 \cdot 1, 000, 000}{2, 000 + 1, 000, 000} = 4.99 V

$V=\dfrac{5 \cdot 1,000,000}{2,000 + 1,000,000}=4.99V$

Itu tegangan yang baik dibandingkan dengan tegangan input.

Mari kita lihat beberapa nilai impedansi input pada tabel di bawah ini.

Jawabannya adalah impedansi input tinggi baik untuk rangkaian penguat untuk memiliki amplifikasi sinyal input yang baik selain kita mendapatkan tegangan rendah, sehingga amplifikasi rendah.

Saya harap ini bisa membantu, terima kasih.

salim
sumber

1

Untuk mendapatkan semua tegangan dari sumber ke target tanpa kehilangan.
Anda memerlukan impedansi input tinggi. Prinsip ini disebut "voltase jembatan" atau "Jembatan impedansi".

Itu adalah impedansi keluaran relatif rendah ke impedansi masukan yang lebih tinggi.
Biasanya impedansi input setidaknya sepuluh kali lebih tinggi dari impedansi output.

Voltage Bridging
yang memaksimalkan transfer sinyal tegangan ke beban.
Konfigurasi khas lainnya adalah "koneksi pencocokan impedansi",
yang memaksimalkan daya yang dikirim ke beban.

Impedansi tinggi tidak selalu baik tetapi bervariasi dari satu aplikasi ke aplikasi lainnya. Agar pencocokan impedans dengan sirkuit lain, perancang akan memilih impedansi input tinggi menggunakan teorema "Maximum Power transfer Thoerem"
tautan

Gouse Shaik
sumber

1

Pada pencocokan impedansi frekuensi tinggi mengurangi daya yang dipantulkan (lihat lebih banyak saluran transmisi).

russ_hensel

1

Sinyal listrik memiliki dua komponen: (a) komponen tegangan (b) komponen saat ini.

Untuk membangun amplifier POWER diperlukan amplifikasi yang sama dari kedua komponen dan "Teorema transfer daya maksimum berlaku: yaitu impedansi beban harus sama dengan impedansi sumber (murni teoretis).

TIDAK bahwa impedansi sumber bukan impedansi yang sebenarnya - tidak dapat diukur tetapi hanya dihitung.

Untuk menggerakkan komponen aktif (katup atau FET yang memiliki impedansi input tinggi - besar V / I kecil) penguat tegangan harus digerakkan dari impedansi sumber rendah tetapi melepaskan dari impedansi relatif rendah. (Teorema Thevenin.)

Untuk menggerakkan komponen aktif (bipolar tansistor) yang memiliki impedansi input rendah - V kecil / I besar, "penguat arus" harus digerakkan dari Impedansi-sumber yang tinggi tetapi dihasilkan dari impedansi yang relatif tinggi. (Teorema Norton.)

Ken Green
sumber

0

Input Tinggi berarti Anda hanya perlu SIGNAL. Atau sebut saja pesan voltase. Dalam hal ini, arus yang rendah baik-baik saja untuk mendorong barang-barang.

Input Tinggi TIDAK selalu merupakan hal yang baik. Dalam hal tidak menggunakan sinyal tetapi mengendarai bagian elektronik (misalnya untuk lampu LED) Anda perlu menghitung arus dan Anda perlu mengurangi resistansi keluaran.

Jika Anda menggunakan resistansi terlalu tinggi saat bekerja dengan pesan sinyal, satu-satunya sudut pandang adalah kapasitas untuk bagian lain.

Jika Anda bekerja dalam kisaran modulasi frekuensi HF, itu menjadi lebih sulit. Dalam kasus lain, ya, input tinggi adalah hal yang baik untuk digunakan untuk memiliki konsumsi daya yang lebih sedikit.

Salam

Nasenbaer
sumber

0

Impedansi tinggi tidak selalu baik ketika arus harus mengalir untuk mencapai hasil yang diinginkan. Sebagai contoh, elektroda area besar dan jeli penghantar digunakan untuk menurunkan impedansi pada penemuan besar Edison, kursi listrik.

richard1941
sumber

Mengapa impedansi input tinggi baik?

Jawaban: