高壓放大器的輸入和輸出阻抗為啥是50歐的

選擇高壓放大器的時(shí)候，經(jīng)常會看到有些高壓放大器的輸入和輸出阻抗都是50歐，今天就來說說高壓放大器和無處不在的50歐姆，來聊聊它們的關(guān)系。

電子測量儀器在使用的時(shí)候會出現(xiàn)電子信號幅度突然加倍或者減少一半的情況，原因是幾乎所有高頻電子設(shè)備都配備50歐姆的輸入或者輸出電阻。正確的50歐姆接口能夠防止由有限光速引起的反射和信號失真，以及電子信號經(jīng)過電纜需要一定的時(shí)間。

經(jīng)常使用50歐姆電阻的原因如下：當(dāng)同軸的電纜連接電壓源V的時(shí)候，電源的輸出電壓不能立即到達(dá)電纜遠(yuǎn)端，電源電壓傳輸?shù)乃俣热Q于光速，電纜中的傳播速度略小于自由空間中的光速，乘以因子sqrt(epsilon_r)，epsilon_r是電纜內(nèi)絕緣層的介電常數(shù)。只要電壓還沒有到達(dá)電纜的遠(yuǎn)端，電壓源就會將功率傾倒到電纜中以提供能量以使電壓V傳播。為了提供這種電力，電流也流入電纜。I所需的電流量決定了電纜的‘“特性阻抗”R。對于同軸電纜，此特性阻抗通常為50歐姆（測量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)）或75歐姆（電視電纜的標(biāo)準(zhǔn)）的真實(shí)電阻。這意味著只要電壓源的電壓（還沒有傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，就會有I=V/R（歐姆定律）的電流流入電纜。

高壓放大器的輸入電阻：

不同的高壓放大器具有廣泛的輸入電阻值，而這些不同的輸入電阻能夠?yàn)?0歐姆輸入電阻的發(fā)生器來提供不同的負(fù)載條件。安泰ATA-2000系列高壓放大器能夠提供50歐姆的輸入電阻5，匹配高低內(nèi)阻信號源。

具有50歐姆輸出電阻的高壓放大器：

高壓放大器本身也有一定的輸出電阻，這個(gè)電阻是為了防止放大器容性負(fù)載下過沖，放大器使用負(fù)反饋來優(yōu)化速度、噪聲以及放大精度。電容器需要通過流入它的電流來充電從而改變兩端電壓，但是需要時(shí)間。這個(gè)時(shí)間隨著電容增加而變長，當(dāng)放大器的負(fù)反饋回路跟不上的時(shí)候，就會造成過沖。

高壓放大器的負(fù)載總是高阻抗，高壓放大器輸出電阻可以是50歐姆，這是一個(gè)工作狀態(tài)良好的值。

具有50歐姆輸入和輸出電阻的設(shè)備和匹配50歐姆電纜一起來使用，能夠提供無反射信號的路徑，從而實(shí)現(xiàn)高頻下信號的完整性，不過要使用示波器來檢查系統(tǒng)中存在的實(shí)際電壓幅度。

而具有50歐姆輸出電阻的高壓放大器，其電阻是為了防止容性負(fù)載下放大器內(nèi)部負(fù)反饋環(huán)路造成的方波信號過沖。使用50歐姆輸出電阻的好處是電纜反射會從放大器到負(fù)載和返回的單程中衰減。使用的時(shí)候建議用更高阻抗的負(fù)載，而且和高頻信號搭配使用的時(shí)候，建議用短電纜從放大器到負(fù)載。

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圖：ATA-2032高壓放大器的指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯：湯梓紅