直流電路分析:歐姆與克希荷夫定律

輸入電阻(輸入阻抗)

輸入電阻描述一級的輸入有多「渴」,也就是在給定輸入電壓下,它從供給它的東西抽走多少電流。高輸入電阻只是啜飲,幾乎不抽電流;低輸入電阻則大口吞,要很多。它是個關鍵數字,告訴你把這一級接到前一級,會不會對前一級造成負載,還是讓它不受干擾。

正式而言,它就是輸入端子上的歐姆定律:Rin = Vin / Iin,輸入電壓除以輸入抽取的電流。一台好的電壓表輸入電阻約 10 Mohm,所以它去探一個相當高電阻的節點時幾乎不抽電流,幾乎不干擾它。運放的輸入更高,常達數 gigohm 以上。相對地,一個簡單喇叭電路的輸入可能只有幾歐姆。

連接電路各級的整個關鍵,就是拿輸入電阻去比供給它的源阻抗。你會希望一級的輸入電阻遠大於驅動它那一級的輸出電阻,差個十倍以上,這樣幾乎整個訊號電壓都能傳過去,而不是被負載效應吃掉。這就是為什麼會插入呈現巨大輸入電阻的緩衝器與電壓隨耦器,來保護微弱、高電阻的電源不受飢渴負載的拖累。

一個源阻抗 100 kohm 的感測器供給一個放大器。若放大器的輸入電阻是 1 Mohm,約 1000/(1000 + 100) = 91% 的訊號傳得過去;把輸入提到 10 Mohm,就有超過 99% 傳過去。

高輸入電阻避免對電源造成負載,所以更多訊號電壓得以保留。

要傳遞電壓時,你要的是高輸入電阻;它避免對前一級造成負載。電壓表正是為此而設計成輸入電阻盡可能高。

又稱
input impedanceRin輸入阻抗