กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

อิมพีแดนซ์เอาต์พุต

ในวิศวกรรมไฟฟ้าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของวงจรไฟฟ้าคือการวัดค่าความต้านทานต่อ การไหลของกระแส ไฟฟ้า ( อิมพีแดนซ์ ) ทั้งแบบสถิต ( ความต้านทาน ) และแบบไดนามิก ( รีแอกแตนซ์ )

อิมพีแดนซ์เอาต์พุต

ในวิศวกรรมไฟฟ้าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของวงจรไฟฟ้าคือการวัดค่าความต้านทานต่อ การไหลของกระแส ไฟฟ้า ( อิมพีแดนซ์ ) ทั้งแบบสถิต ( ความต้านทาน ) และแบบไดนามิก ( รีแอกแตนซ์ ) ที่ไหลเข้าสู่วงจรโหลดที่เชื่อมต่ออยู่ภายในแหล่งจ่ายไฟฟ้าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตเป็นการวัดแนวโน้มของแหล่งจ่ายที่จะมีแรงดันไฟฟ้าลดลงเมื่อโหลดดึงกระแสไฟฟ้า โดยวงจรแหล่งจ่ายคือส่วนของวงจรที่ส่งกระแสไฟฟ้า และวงจรโหลดคือส่วนของวงจรที่รับกระแสไฟฟ้า

ด้วยเหตุนี้ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตจึงบางครั้งเรียกว่าอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดหรือ อิมพีแดน ซ์ ภายใน

วงจรทางด้านซ้ายของวงกลมเปิดตรงกลางจำลองวงจรแหล่งกำเนิด ในขณะที่วงจรทางด้านขวาจำลองวงจรที่เชื่อมต่อZ Sคืออิมพีแดนซ์เอาต์พุตที่มองเห็นโดยโหลด และZ Lคืออิมพีแดนซ์อินพุตที่มองเห็นโดยแหล่งกำเนิด

คำอธิบาย

อุปกรณ์และการเชื่อมต่อทั้งหมดมีค่าความต้านทานและค่าความเหนี่ยวนำที่ไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์ใดเป็นแหล่งกำเนิดที่สมบูรณ์แบบได้ ค่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตมักใช้ในการจำลองการตอบสนองของแหล่งกำเนิดต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า บางส่วนของค่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตที่วัดได้ของอุปกรณ์อาจไม่ได้มีอยู่จริงภายในอุปกรณ์นั้น บางส่วนเป็นสิ่งผิดปกติที่เกิดจากคุณสมบัติทางเคมี อุณหพลศาสตร์ หรือกลไกของแหล่งกำเนิด ค่าอิมพีแดนซ์นี้สามารถจินตนาการได้ว่าเป็นอิมพีแดนซ์ที่ต่ออนุกรมกับแหล่งกำเนิดแรงดัน ในอุดมคติ หรือต่อขนานกับแหล่งกำเนิดกระแส ในอุดมคติ ( ดู : วงจรอนุกรมและวงจรขนาน )

แหล่งกำเนิดจะถูกจำลองเป็นแหล่งกำเนิดในอุดมคติ (อุดมคติในที่นี้หมายถึงแหล่งกำเนิดที่รักษาค่าที่ต้องการไว้เสมอ) รวมกับอิมพีแดนซ์เอาต์พุต อิมพีแดนซ์เอาต์พุตถูกกำหนดให้เป็นอิมพีแดนซ์ที่จำลองขึ้นและ/หรืออิมพีแดนซ์จริงที่ต่ออนุกรมกับแหล่งกำเนิดแรงดันในอุดมคติ ในทางคณิตศาสตร์ แหล่งกำเนิดกระแสและแรงดันสามารถแปลงไปมาระหว่างกันได้โดยใช้ทฤษฎีบทของเธเวนินและทฤษฎีบทของนอร์ตัน

ในกรณีของอุปกรณ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นเช่นทรานซิสเตอร์คำว่า "อิมพีแดนซ์เอาต์พุต" โดยทั่วไปหมายถึงผลกระทบต่อสัญญาณที่มีแอมพลิจูดต่ำ และจะแปรผันตามจุดไบแอสของทรานซิสเตอร์ กล่าวคือ ตามกระแสตรง (DC) และแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้าอุปกรณ์

การวัด

ความต้านทานแหล่งกำเนิดของอุปกรณ์ต้านทานล้วนสามารถหาได้จากการทดลอง โดยการเพิ่มโหลดให้กับอุปกรณ์ทีละน้อยจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าคร่อมโหลด (AC หรือ DC) มีค่าเป็นครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขณะไม่มีโหลด ณ จุดนี้ ความต้านทานโหลดและความต้านทานภายในจะมีค่าเท่ากัน

สามารถอธิบายได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นโดยการติดตามกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าสำหรับโหลดต่างๆ และคำนวณค่าความต้านทานจากกฎของโอห์ม (ค่าความต้านทานภายในอาจไม่เท่ากันสำหรับโหลดประเภทต่างๆ หรือที่ความถี่ต่างกัน โดยเฉพาะในอุปกรณ์เช่นแบตเตอรี่เคมี)

การหาค่าอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์แหล่งกำเนิดแบบรีแอคทีฟ (แบบเหนี่ยวนำหรือแบบคาปาซิทีฟ) นั้นซับซ้อนกว่า และโดยปกติจะวัดด้วยเครื่องมือเฉพาะทางมากกว่าการวัดด้วยมือหลายๆ ครั้ง

เครื่องขยายเสียง

อิมพีแดนซ์เอาต์พุตจริง (Z S ) ของเพาเวอร์แอมป์มักจะน้อยกว่า 0.1 โอห์ม แต่ค่านี้ไม่ค่อยมีการระบุไว้ โดยจะถูก "ซ่อน" ไว้ใน พารามิเตอร์ ตัวประกอบการหน่วงซึ่งมีดังนี้:

แก้หาค่าZ S ,

ค่านี้แสดงถึงอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดขนาดเล็ก (อิมพีแดนซ์เอาต์พุต) ของเครื่องขยายเสียง ซึ่งสามารถคำนวณได้จากค่าZ Lของลำโพง (โดยทั่วไปคือ 2, 4 หรือ 8 โอห์ม) และค่าตัวประกอบการหน่วงที่กำหนดให้

โดยทั่วไปในระบบเสียงและไฮไฟอิมพีแดนซ์อินพุตของอุปกรณ์ต่างๆ จะมีค่ามากกว่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่หลายเท่า (ในทางเทคนิคแล้ว มากกว่า 10 เท่า) ซึ่งเรียกว่าการต่อเชื่อมอิมพีแดนซ์หรือการต่อเชื่อมแรงดันไฟฟ้า

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

ในระบบวิดีโอ ระบบวิทยุ และระบบอื่นๆ ค่าความต้านทานของอินพุตและเอาต์พุตจะเท่ากัน นี่เรียกว่าการจับคู่ความต้านทานหรือการเชื่อมต่อที่เหมาะสม

ในกรณีนี้Z S = Z L , DF = 1/1 = 1 .

ค่าความต้านทานเอาต์พุตจริงของอุปกรณ์ส่วนใหญ่จะไม่เท่ากับค่าความต้านทานเอาต์พุตที่ระบุไว้ เครื่องขยายเสียงอาจมีค่าความต้านทานที่ระบุไว้ 8 โอห์ม แต่ค่าความต้านทานเอาต์พุตจริงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะของวงจร ค่าความต้านทานเอาต์พุตที่ระบุไว้คือค่าความต้านทานที่เครื่องขยายเสียงสามารถส่งกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้โดยไม่เกิดความเสียหาย

แบตเตอรี่

ความต้านทานภายในเป็นแนวคิดที่ช่วยจำลองผลกระทบทางไฟฟ้าของปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนภายในแบตเตอรี่เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่โดยตรง แต่สามารถคำนวณได้จากข้อมูลกระแสและแรงดันที่วัดได้จากวงจร เมื่อมีการต่อโหลดเข้ากับแบตเตอรี่ ความต้านทานภายในสามารถคำนวณได้จากสมการต่อไปนี้:

ที่ไหน

คือค่าความต้านทานภายในของแบตเตอรี่
คือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ขณะไม่มีโหลด
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เมื่อมีโหลด
คือค่าความต้านทานรวมของวงจร
คือกระแสไฟฟ้ารวมที่จ่ายโดยแบตเตอรี่

ความต้านทานภายในจะแตกต่างกันไปตามอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ แต่สำหรับแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ความต้านทานภายในจะอยู่ที่ประมาณ 1 โอห์ม

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเซลล์ค่า emf ที่วัดได้ จะต่ำกว่าเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเซลล์ เหตุผลก็คือ พลังงานส่วนหนึ่งที่มีอยู่ในเซลล์ถูกใช้ไปในการขับเคลื่อนประจุผ่านเซลล์ พลังงานส่วนนี้สูญเสียไปกับสิ่งที่เรียกว่า "ความต้านทานภายใน" ของเซลล์นั้น พลังงานที่สูญเสียไปนี้ปรากฏให้เห็นเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง ความต้านทานภายในคือ...

ดูเพิ่มเติม

  • การคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การหน่วงและการหน่วงของการเชื่อมต่ออิมพีแดนซ์
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Output_impedance&oldid=1299225832 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อิมพีแดนซ์เอาต์พุต

ในวิศวกรรมไฟฟ้าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของวงจรไฟฟ้าคือการวัดค่าความต้านทานต่อ การไหลของกระแส ไฟฟ้า ( อิมพีแดนซ์ ) ทั้งแบบสถิต ( ความต้านทาน ) และแบบไดนามิก ( รีแอกแตนซ์ )

คำอธิบาย

อุปกรณ์และการเชื่อมต่อทั้งหมดมีค่าความต้านทานและค่าความเหนี่ยวนำที่ไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์ใดเป็นแหล่งกำเนิดที่สมบูรณ์แบบได้ ค่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตมักใช้ในการจำลองการตอบสนองของแหล่งกำเนิดต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า...

การวัด

ความต้านทานแหล่งกำเนิดของอุปกรณ์ต้านทานล้วนสามารถหาได้จากการทดลอง โดยการเพิ่มโหลดให้กับอุปกรณ์ทีละน้อยจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าคร่อมโหลด (AC หรือ DC) มีค่าเป็นครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขณะไม่มีโหลด ณ จุดนี้ ความต้านทานโหลดและ ความต้านทานภายใน จะมีค่าเท่ากัน

แบตเตอรี่

ความต้านทานภายใน เป็นแนวคิดที่ช่วยจำลองผลกระทบทางไฟฟ้าของปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนภายใน แบตเตอรี่ เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่โดยตรง แต่สามารถคำนวณได้จากข้อมูลกระแสและแรงดันที่วัดได้จากวงจร เมื่อมีการต่อโหลดเข้ากับแบตเตอรี่...