1.3 高输入阻抗放大器的测试

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更新于2009-06-20 10:16:51

高输入阻抗 放大器

输入电阻（阻抗）是放大器最重要的参数之一，特别是测量仪器中的前置放大器和仪器放大器，均要求具有很高度输入电阻。放大器的输入电阻定义为输入电压V_i与输入电流I_i之比：
R_i=V_i/I_i（1-3）

按照式（1-3）的定义，可以采用图1-4（a）所示的电路对放大器的输入电阻进行测量：通过分别测量出放大器的输入电压Vi与输入电流Ii之后计算得到R_i。现在的问题是，一般前置放大器或仪器放大器的输入电阻高达几M甚至几百M以上，而允许多输入电压只有几V，因而用电流表直接测量高输入阻抗（电阻）放大器的输入电流几乎是不可能的。

为了避免直接测量十分微弱的放大器输入电流，也有人采用图1-4（b）所示的电路对放大器的输入电阻进行测量：在开关S闭合时，电压表测得放大器的输入电压V_i为
V_i`=E_s（1-4）

在开关S闭合时，电压表测得放大器的输入电压Vi为
Vi''=Ri*Es/(Ri+Rs)（1-5）
显然，RS为已知，在测得Vi'和Vi''之后通过式（1-4）和式（1-5）就可以计算出放大器的输入电阻RS。但实际上，这种方法仍然不可行，其原因在于把电压表理想化了，电压表的实际内阻不可能为无穷大，而是一个很有限的值。比如，普通万用表的电压测量档的输入阻抗通常为10 M，对几十以上输入电阻的放大器，采用这种方式测量得到的值实际上是万用表本身的内阻值。

对高输入电阻的放大器测量，应该采用图1-4（c）所示的方法：利用放大器本身的缓冲作用（阻抗变换），通过测量放大器的输出电压来计算放大器的输入电阻。
假定在开关S闭合和断开分别测得放大器的输出电压为 和 ，不难得到：
V₀'=kE_s（1-6）
Vo''=k*Ri*Es/(Ri+Rs（1-7）
由式（1-6）和式（1-7）不难计算出放大器的输入电阻Ri。
由于放大器的输出电阻通常很小，约接近于0，至少也要比电压表的内阻小几个数量级，因此，采用图1-4（c）所示的方法可以得到足够高度精度，对电压表内阻的要求不高。

 

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