放大電路輸入電阻的測(cè)量方法綜述

姜玉亭

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

放大電路輸入電阻的測(cè)量方法綜述

姜玉亭

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

輸入電阻就是從放大電路的輸入端看進(jìn)去的等效電阻，是放大電路重要的性能指標(biāo)之一，文章就放大電路輸入電阻的測(cè)量問題給出了幾種方法。

放大電路；輸入電阻

1 引言

輸入電阻Ri的大小表示放大電路從信號(hào)源或前級(jí)放大電路獲取電流的多少，是放大器的一項(xiàng)主要的技術(shù)指標(biāo)。圖 1是放大器的示意圖，如圖 1所示，測(cè)一個(gè)放大電路的輸入電阻，通常的方法是，只要測(cè)出輸入電壓ui和輸入電流Ii，那么輸入電阻 Ri=ui/Ii。但實(shí)際上，在沒有測(cè)量微小電流的交流微安（交流毫安）表，而只有測(cè)量微小電壓的交流毫伏表（或示波器）的情況下，為了將上面輸入電流 Ii這個(gè)電流量轉(zhuǎn)換成電壓，在放大電路的輸入端串聯(lián)了一個(gè)輔助電阻R（如圖2所示），這個(gè)電阻R的大小應(yīng)當(dāng)和輸入電阻的大小相當(dāng)。一般說(shuō)來(lái)，測(cè)量放大電路輸入電阻的方法有如下幾種。

圖1　放大電路示意圖

2 伏安法測(cè)量輸入電阻

伏安法是測(cè)量放大電路輸入電阻最經(jīng)典的方法，也就是上面所介紹的串聯(lián)電阻法，即在放大電路與信號(hào)源之間串入一個(gè)已知電阻R（一般選擇R的值接近Ri）。注意：用示波器觀察輸出波形，在輸出波形不失真的情況下分別測(cè)出 uS、ui的值。這樣，輸入電流Ii=(us-ui)/R，在這里，us是信號(hào)源輸出電壓，ui是放大電路輸入端得到的電壓，只要測(cè)出這兩個(gè)電壓，就可求出輸入電阻Ri了。Ri的計(jì)算公式為：

圖2　輸入端串入一個(gè)已知電阻

上面的方法適用于放大器輸入阻抗不是很高的情況。事實(shí)上，當(dāng)被測(cè)放大器的輸入電阻比較大時(shí)，電壓表的內(nèi)阻對(duì)輸入電阻的測(cè)量是有影響的，會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。解決這一問題的方法是，不直接在放大器的輸入端測(cè)量，而是改為測(cè)量輸出端的電壓。

具體方法是，輸入信號(hào)電壓保持不變，在未串入電阻時(shí)，在輸出電壓波形不失真的條件下，測(cè)出輸出電壓uo1；在輸入端串入已知阻值的電阻R時(shí)，保持uS幅度不變，測(cè)出輸出電壓uo2，則Ri的計(jì)算公式為：注意：輔助電阻R的取值應(yīng)與被測(cè)輸入電阻Ri接近，否則測(cè)試結(jié)果誤差較大。

圖3　半電壓法測(cè)輸入電阻

3 半電壓法測(cè)輸入電阻

很多時(shí)候，大家不知道被測(cè)輸入電阻的大小，這樣輔助電阻R的取值就難以選取，這時(shí)，半電壓法可以解決這個(gè)問題。

將圖2中的輔助電阻R換成電位器Rp，如圖3所示。測(cè)量us的值，并保持us的值不變，改變Rp的阻值，使得ui=1/2us，此時(shí)電位器的大小就等于放大器的輸入電阻。與前面一樣，也可以測(cè)量輸出端的電壓，具體做法如下：在Rp=0時(shí)，測(cè)量輸出電壓uo1，調(diào)節(jié)Rp的阻值，使得輸出電壓uo2=1/2uo1。此時(shí)電位器的大小就是放大器的輸入電阻。

圖4　替代法測(cè)量輸入電阻

4 替代法測(cè)輸入電阻

替代法是用一個(gè)可變電阻替代被測(cè)放大器的輸入電阻，如圖4所示，是以輸入電壓ui和輸出電壓uo恒定為基礎(chǔ)，所以替代法也叫等值法。

先將開關(guān)S撥至1處，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)us，使輸出波形不失真，測(cè)出輸入電壓為ui1，再將開關(guān)S撥至2處，保持輸入信號(hào)us不變，調(diào)節(jié)電位器Rp的阻值，使得輸入電壓ui2=ui1，此時(shí)電位器Rp的大小就等于放大器的輸入電阻。

替代法同樣也適合于測(cè)輸出端電壓，先將開關(guān)S撥至1處，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)us，使輸出波形不失真，測(cè)出輸出電壓為uo1，再將開關(guān)S撥至2處，保持輸入信號(hào)us不變，調(diào)節(jié)電位器Rp的阻值，使得輸出輸出電壓uo2=uo1，此時(shí)電位器Rp的大小就等于放大器的輸入電阻。

5 總結(jié)

以上三種方法測(cè)量放大器的輸入電阻時(shí)，如果測(cè)量的是輸入端電壓，則一定要保證所用的測(cè)量?jī)x器自身的輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被測(cè)放大電路的輸入電阻，這樣才能減小測(cè)量?jī)x器引入的誤差。當(dāng)然無(wú)論是測(cè)量輸入端電壓還是測(cè)量輸出端電壓來(lái)得到放大電路的輸入電阻，都要用示波器檢測(cè)放大電路的輸出波形，保證輸出波形不失真。

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Methods of measuring amplifier input resistor

Input resistance is to go from the amplifier circuit equivalent resistance seen at the input, It is one of the important performance indicators of the amplifier circuit. This article amplifier input resistance measurement problems are given in several ways.

Amplifier circuit; input resistances

TN98

A

1008-1151(2015)09-0077-02

2015-08-12

姜玉亭（1974－），女，桂林電子科技大學(xué)教學(xué)實(shí)踐部講師，研究方向?yàn)樾盘?hào)與信息處理。