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负阻抗放大器基本原理如下图,我根据基本虚短虚断推导出输入和输出的关系为Uo((1/R5+1/R4-R1/(R2*R3))=Ui/R5,也不知道我算的对不对,这个电路是怎么分析进而实现负阻抗的,按照我的理解是电流和电压的变化趋势方向相反,为什么会需要到这种负阻抗放大器?一般要求是电流源内阻很小即可,或者在驱动功率要求较大时使用功率放大器? |
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负阻抗放大器是一种能够产生与负载电阻相反的等效输出阻抗的放大器。其基本原理和分析如下:
1. 电路图示原理: - 一个输入电源Ui经过输入电阻R1接入一个虚短点,并通过选择的电阻R2链接到地,这样形成一个电流输入; - 通过电阻R3,将输入电流经过放大倍数K的放大器放大; - 经过输出电阻R4接到负载电阻R5,并共同接地。 2. 我们可以通过基本电路分析: - 假设输入电阻R1非常大,可以视作无穷大,则输入电流可认为为虚短; - 根据虚短点的性质,R2上的电压为0,则虚短点和电源Vi端的电压相等; - 输出电流I0为虚短点和负载电阻R5形成的等效输出电流; - 根据电压分压原理,输出电压U0与电源Vi之间的关系为U0 = (R5 / (R5 + R4)) * Vi; - 不难发现,当R5的值与负载电阻接近时,输出电压U0的等效输出阻抗为-R4。 3. 为什么要使用负阻抗放大器? - 在某些应用中,若需要将输出电流反向给负载电阻,而输出电压不能超过输入电压,此时可以使用负阻抗放大器; - 负阻抗放大器可以通过电压放大倍数确定输出电压,而不受负载电流的变化影响,增强了电路的控制性能; - 或者在需要驱动功率较大的场合,需要使用功率放大器来放大输出功率。 总结来说,负阻抗放大器能够实现将输入电流放大并输出给负载电阻,同时输出电压与输入电压成反相关关系,其基本原理是根据虚短点和电压分压原理推导出的。在一些特定的应用场景下,负阻抗放大器能够提供更好的输出控制性能和功率驱动能力。
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