ความต้านทานเอาต์พุต

ในวิศวกรรมไฟฟ้า อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครือข่ายไฟฟ้าคือการวัดความต้านทานต่อ การไหลของ กระแส (อิมพีแดนซ์ ) ทั้งแบบคงที่ ( ความต้านทาน ) และไดนามิก ( รีแอกแตนซ์ ) เข้าสู่ เครือ ข่ายโหลดที่กำลังเชื่อมต่อซึ่งอยู่ภายในกับแหล่งไฟฟ้า อิมพีแดนซ์เอาท์พุตเป็นการวัดแนวโน้มของแหล่งกำเนิดที่จะลดแรงดันไฟฟ้าเมื่อโหลดดึงกระแส เครือข่ายต้นทางคือส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่ส่งสัญญาณ และเครือข่ายโหลดเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่ใช้

ด้วยเหตุนี้ บางครั้งอิมพีแดนซ์เอาท์พุตจึงถูกเรียกว่าอิมพีแดนซ์ต้นทางหรือ อิ พีแดนซ์ภายใน

วงจรทางด้านซ้ายของชุดศูนย์กลางของวงกลมเปิดจำลองวงจรต้นทาง ในขณะที่วงจรทางด้านขวาจำลองวงจรที่เชื่อมต่อ Z Sคืออิมพีแดนซ์เอาต์พุตตามที่โหลดเห็น และZ Lคืออิมพีแดนซ์อินพุตตามที่แหล่งกำเนิดเห็น

คำอธิบาย

อุปกรณ์และการเชื่อมต่อทั้งหมดมีความต้านทานและรีแอกแตนซ์ที่ไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์ใดที่สามารถเป็นแหล่งที่สมบูรณ์แบบได้ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตมักใช้ในการสร้างแบบจำลองการตอบสนองของแหล่งกำเนิดต่อการไหลของกระแส บางส่วนของความต้านทานเอาต์พุตที่วัดได้ของอุปกรณ์อาจไม่มีอยู่จริงภายในอุปกรณ์ บางส่วนเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากคุณสมบัติทางเคมี อุณหพลศาสตร์ หรือทางกลของแหล่งกำเนิด อิมพีแดนซ์นี้สามารถจินตนาการได้ว่าเป็นอิมพีแดนซ์แบบอนุกรมโดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ในอุดมคติ หรือขนานกับแหล่งกระแส ในอุดมคติ ( ดู : อนุกรมและวงจรขนาน )

แหล่งที่มาถูกจำลองเป็นแหล่งในอุดมคติ (แหล่งความหมายในอุดมคติที่จะคงค่าที่ต้องการไว้เสมอ) รวมกับอิมพีแดนซ์เอาต์พุต อิมพีแดนซ์เอาต์พุตถูกกำหนดให้เป็นแบบจำลองและ/หรืออิมพีแดนซ์จริงในชุดที่มีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติ ในทางคณิตศาสตร์ แหล่ง จ่าย กระแสและแรงดันสามารถแปลงซึ่งกันและกันได้โดยใช้ทฤษฎีบทของเธเวนินและทฤษฎีบทของนอร์ตัน

ในกรณีของอุปกรณ์ไม่เชิงเส้นเช่นทรานซิสเตอร์คำว่า "อิมพีแดนซ์เอาต์พุต" มักจะหมายถึงผลกระทบต่อสัญญาณแอมพลิจูดขนาดเล็ก และจะแปรผันตามจุดไบแอสของทรานซิสเตอร์ กล่าวคือ กับกระแสตรง ( DC) และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอุปกรณ์

การวัด

ความต้านทานแหล่งที่มาของอุปกรณ์ต้านทานเพียงอย่างเดียวสามารถกำหนดได้จากการทดลองโดยการโหลดอุปกรณ์มากขึ้นจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลด (AC หรือ DC) เท่ากับครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด ณ จุดนี้ ความต้านทานโหลดและความต้านทานภายในเท่ากัน

สามารถอธิบายได้แม่นยำมากขึ้นโดยการติดตามเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าและกระแสสำหรับโหลดต่างๆ และคำนวณความต้านทานจาก กฎ ของโอห์ม (ความต้านทานภายในอาจไม่เท่ากันสำหรับการโหลดประเภทต่างๆ หรือที่ความถี่ต่างกัน โดยเฉพาะในอุปกรณ์ เช่น แบตเตอรี่เคมี)

ความต้านทานของแหล่งกำเนิดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์แหล่งกำเนิดปฏิกิริยา (อุปนัยหรือตัวเก็บประจุ) มีความซับซ้อนในการพิจารณามากกว่า และมักจะวัดด้วยเครื่องมือพิเศษ แทนที่จะทำการวัดหลายๆ ครั้งด้วยมือ

เครื่องขยายเสียง

อิมพีแดนซ์เอาต์พุตจริง (Z S ) ของเครื่องขยายกำลังมักจะน้อยกว่า 0.1 Ω แต่ไม่ค่อยมีการระบุไว้ แต่กลับถูก "ซ่อน" ไว้ภายใน พารามิเตอร์ แดมปิ้งแฟคเตอร์ซึ่งก็คือ:

แก้หาZ S ,

ให้อิมพีแดนซ์แหล่งสัญญาณขนาดเล็ก (อิมพีแดนซ์เอาต์พุต) ของเครื่องขยายสัญญาณเสียง ซึ่งสามารถคำนวณได้จากZ Lของลำโพง (โดยทั่วไปคือ 2, 4 หรือ 8 โอห์ม) และค่าที่กำหนดของปัจจัยการหน่วง

โดยทั่วไปในด้านเสียงและไฮไฟ อิมพีแดนซ์อินพุตของส่วนประกอบต่างๆ จะเป็นหลายเท่า (ในทางเทคนิคมากกว่า 10) ของอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ สิ่งนี้เรียกว่าการเชื่อมอิมพีแดนซ์หรือการเชื่อมแรงดันไฟฟ้า

ในกรณีนี้Z L >> Z S , (ในทางปฏิบัติ:) DF > 10

ในวิดีโอ, RF และระบบอื่นๆ อิมพีแดนซ์ของอินพุตและเอาต์พุตจะเท่ากัน สิ่งนี้เรียกว่าการจับคู่อิมพีแดนซ์หรือการเชื่อมต่อที่ตรงกัน

ในกรณีนี้Z S = Z L , DF = 1/1 = 1 .

อิมพีแดนซ์เอาท์พุตจริงสำหรับอุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่เหมือนกับอิมพีแดนซ์เอาท์พุตที่กำหนด เครื่องขยายสัญญาณเสียงอาจมีพิกัดอิมพีแดนซ์อยู่ที่ 8 โอห์ม แต่อิมพีแดนซ์เอาท์พุตจริงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะของวงจร อิมพีแดนซ์เอาต์พุตที่กำหนดคืออิมพีแดนซ์ที่แอมพลิฟายเออร์สามารถส่งกำลังสูงสุดได้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด

แบตเตอรี่

ความต้านทานภายในเป็นแนวคิดที่ช่วยจำลองผลกระทบทางไฟฟ้าของปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนภายในแบตเตอรี่ เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่โดยตรง แต่สามารถคำนวณได้จากข้อมูลกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่วัดจากวงจร เมื่อใช้โหลดกับแบตเตอรี่ ความต้านทานภายในสามารถคำนวณได้จากสมการต่อไปนี้:

ที่ไหน

คือความต้านทานภายในของแบตเตอรี่
คือแรงดันไฟแบตเตอรี่ที่ไม่มีโหลด
คือแรงดันไฟแบตเตอรี่ที่มีโหลด
คือความต้านทานรวมของวงจร
คือกระแสรวมที่จ่ายจากแบตเตอรี่

ความต้านทานภายในจะแตกต่างกันไปตามอายุของแบตเตอรี่ แต่สำหรับแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ความต้านทานภายในจะอยู่ที่ 1 โอห์ม

เมื่อมีกระแสผ่านเซลล์แรงเคลื่อนไฟฟ้า ที่วัดได้ จะต่ำกว่าเมื่อเซลล์ไม่มีกระแสส่ง เหตุผลก็คือส่วนหนึ่งของพลังงานที่มีอยู่ของเซลล์ถูกใช้ไปเพื่อขับเคลื่อนประจุผ่านเซลล์ พลังงานนี้จะสูญเปล่าโดยสิ่งที่เรียกว่า "ความต้านทานภายใน" ของเซลล์นั้น พลังงานที่สูญเปล่านี้จะแสดงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูญเสียไป ความต้านทานภายในคือ

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  • ทอชชี, โรนัลด์ เจ. (1975) "11" พื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ฉบับที่ 2) เมอร์ริล. หน้า 243–246. ไอเอสบีเอ็น 978-0-675-08771-1. สืบค้นเมื่อ 27 ตุลาคม 2554 .

ลิงค์ภายนอก

  • การคำนวณค่า Damping Factor และค่า Damping ของ Impedance Bridging
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Output_impedance&oldid=1184626783"