放大電路輸入電阻的測量方法綜述

姜玉亭

（桂林電子科技大學，廣西 桂林 541004）

放大電路輸入電阻的測量方法綜述

姜玉亭

（桂林電子科技大學，廣西 桂林 541004）

輸入電阻就是從放大電路的輸入端看進去的等效電阻，是放大電路重要的性能指標之一，文章就放大電路輸入電阻的測量問題給出了幾種方法。

放大電路；輸入電阻

1 引言

輸入電阻Ri的大小表示放大電路從信號源或前級放大電路獲取電流的多少，是放大器的一項主要的技術指標。圖 1是放大器的示意圖，如圖 1所示，測一個放大電路的輸入電阻，通常的方法是，只要測出輸入電壓ui和輸入電流Ii，那么輸入電阻 Ri=ui/Ii。但實際上，在沒有測量微小電流的交流微安（交流毫安）表，而只有測量微小電壓的交流毫伏表（或示波器）的情況下，為了將上面輸入電流 Ii這個電流量轉換成電壓，在放大電路的輸入端串聯了一個輔助電阻R（如圖2所示），這個電阻R的大小應當和輸入電阻的大小相當。一般說來，測量放大電路輸入電阻的方法有如下幾種。

圖1　放大電路示意圖

2 伏安法測量輸入電阻

伏安法是測量放大電路輸入電阻最經典的方法，也就是上面所介紹的串聯電阻法，即在放大電路與信號源之間串入一個已知電阻R（一般選擇R的值接近Ri）。注意：用示波器觀察輸出波形，在輸出波形不失真的情況下分別測出 uS、ui的值。這樣，輸入電流Ii=(us-ui)/R，在這里，us是信號源輸出電壓，ui是放大電路輸入端得到的電壓，只要測出這兩個電壓，就可求出輸入電阻Ri了。Ri的計算公式為：

圖2　輸入端串入一個已知電阻

上面的方法適用于放大器輸入阻抗不是很高的情況。事實上，當被測放大器的輸入電阻比較大時，電壓表的內阻對輸入電阻的測量是有影響的，會造成較大的測量誤差。解決這一問題的方法是，不直接在放大器的輸入端測量，而是改為測量輸出端的電壓。

具體方法是，輸入信號電壓保持不變，在未串入電阻時，在輸出電壓波形不失真的條件下，測出輸出電壓uo1；在輸入端串入已知阻值的電阻R時，保持uS幅度不變，測出輸出電壓uo2，則Ri的計算公式為：注意：輔助電阻R的取值應與被測輸入電阻Ri接近，否則測試結果誤差較大。

圖3　半電壓法測輸入電阻

3 半電壓法測輸入電阻

很多時候，大家不知道被測輸入電阻的大小，這樣輔助電阻R的取值就難以選取，這時，半電壓法可以解決這個問題。

將圖2中的輔助電阻R換成電位器Rp，如圖3所示。測量us的值，并保持us的值不變，改變Rp的阻值，使得ui=1/2us，此時電位器的大小就等于放大器的輸入電阻。與前面一樣，也可以測量輸出端的電壓，具體做法如下：在Rp=0時，測量輸出電壓uo1，調節Rp的阻值，使得輸出電壓uo2=1/2uo1。此時電位器的大小就是放大器的輸入電阻。

圖4　替代法測量輸入電阻

4 替代法測輸入電阻

替代法是用一個可變電阻替代被測放大器的輸入電阻，如圖4所示，是以輸入電壓ui和輸出電壓uo恒定為基礎，所以替代法也叫等值法。

先將開關S撥至1處，調節輸入信號us，使輸出波形不失真，測出輸入電壓為ui1，再將開關S撥至2處，保持輸入信號us不變，調節電位器Rp的阻值，使得輸入電壓ui2=ui1，此時電位器Rp的大小就等于放大器的輸入電阻。

替代法同樣也適合于測輸出端電壓，先將開關S撥至1處，調節輸入信號us，使輸出波形不失真，測出輸出電壓為uo1，再將開關S撥至2處，保持輸入信號us不變，調節電位器Rp的阻值，使得輸出輸出電壓uo2=uo1，此時電位器Rp的大小就等于放大器的輸入電阻。

5 總結

以上三種方法測量放大器的輸入電阻時，如果測量的是輸入端電壓，則一定要保證所用的測量儀器自身的輸入阻抗遠遠大于被測放大電路的輸入電阻，這樣才能減小測量儀器引入的誤差。當然無論是測量輸入端電壓還是測量輸出端電壓來得到放大電路的輸入電阻，都要用示波器檢測放大電路的輸出波形，保證輸出波形不失真。

[1] 李淑明.模擬電子電路實驗·設計·仿真[M].成都:電子科技大學出版社,2010.

[2] 熊發明.新編電子電路與信號課程實驗指導[M].北京:國防工業出版社,2005.

[3] 余一峰.放大器輸入電阻測試方法的改進[J].實驗室研究與探索,1998,(2):36-37.

Methods of measuring amplifier input resistor

Input resistance is to go from the amplifier circuit equivalent resistance seen at the input, It is one of the important performance indicators of the amplifier circuit. This article amplifier input resistance measurement problems are given in several ways.

Amplifier circuit; input resistances

TN98

A

1008-1151(2015)09-0077-02

2015-08-12

姜玉亭（1974－），女，桂林電子科技大學教學實踐部講師，研究方向為信號與信息處理。