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时间:2018-11-27
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1、输入电阻和输出电阻的意义&定量测量 输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。理论基础:Us=(Rs+Ri)×I。Rs为信号源内阻,Ri为放大器输入电阻。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。对于一般的放大电路来说,输入电阻当然是越大越好。如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。 输出电阻用来衡量放大器在不同负载条件下维持输出信号
2、电压(或电流)恒定能力的强弱,称为其带负载能力。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小,满足Ro<>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。如手机电池,它的内阻可以等效看作输出
3、电阻,用了几年后,内阻高了,也就要报废了,因为带不动外面的东西了。 电压放大和互阻放大电路,即输出为电压信号的放大电路,Ro越小,负载RL对的变化对输出信号Vo的影响越小。而且只要负载RL足够大,信号输出功率一般较低,能耗也较低。多用于信号的前置放大和中间级放大。对于一般的放大电路来说,输出电阻当然越小越好。 电流放大和互导放大电路,即输出为电流信号的放大电路,与受控电流源并联的Ro越大,负载RL的变化对输出电流Io的影响越小。则与前两种相比当供电电源相同时,可得到较大输出电流信号,所以功率可
4、能到达较大的值,对供电电源的能耗较大。通常用于电子系统的输出级,可作为各种输出物理变量变换器(如音响系统的扬声器,动力系统的电动机等)的驱动电路。无功功率终极解释容性电流:流过电容的电流,电容使电流超前90度。感性电流:流过电感的电流,电感使电流超前-90度,即滞后90度。 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var
5、)。无功功率和功率因数是直接有关联的。在交流电路中,针对电网中某个原件来说,其电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即λ=cosΦ=P/S ,S=√(P^2+Q^2)(阻抗为电感性时Φ>0)。在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,若功率因数低,电网的电压下降,电压质量也就降低,所以我们希望功率因数越大越好,这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。
6、 电力系统中的负载大多是电感性电气设备(有电磁线圈结构),线圈内要建立磁场,就要消耗滞后(感性)无功功率。如40W的日光灯,除了需要40多瓦(镇流器也需要消耗部分有功功率)的有功功率来发光外,还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场,这就使得负载电流相位滞后于电压,相角差越大,对滞后无功功率需求越大。虽然无功功率不消耗电能,但要供给固定的有功功率时,无功功率越大,视在功率也越大,供电线路和变压器的容量也就越大,势必要提高电流而增加线路损耗。所谓提高功率因数,是指提高电源或电网的功率因数,而不是指提高某
7、个电感性负载的功率因数。所以电业局供电时,无功功率对民用不收费,工业使用时若功率因数达不到0.9就要罚款,增收这部分费用作为线路损耗和其他因此造成的费用。 对于变压器,由于二次侧输出的无功功率可以是滞后性的,也可以是超前性的,视负载性质而定,但变压器内部吸收的无功功率都是滞后性的。 无功功率从电力网络中哪个地方获得?显然,若果要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的。合理方法是在需要无功功率的地方产生无功功率。怎样产生?工程上认为电容发出无功功率,电感吸收无功功率。由于电容器这个用电设备本身并
8、不消耗电能,然而它却有功率(直流电路的功率等于电压乘以电流强度,交流电路的平均功率P=VIcosΦ,当电压与电流之间有相位差时,电路中发生能量交换,出现无功功率Q=VIsinΦ),这就是无功功率。电路系统中,电感和电容的无功功率有互补作用。因此在配电系统里几乎都使用补偿电容器,即采用无功就地补偿法提高用电设备的功率因数。无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性
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