电压信号和电流信号的含义有什么区别?

电器工程 电压 当前的 信号
2022-02-04 19:25:07

这听起来像是一个疯狂的坏问题。但我想知道,即使电流和电压的必然性共存,为什么我们使用这个术语来表示一个概念(电流或电压)?如果某处有信号,它同时是电流和电压。但我们只命名它的一个属性。

是不是很了解他们中的一个?我的意思是说我们有一个放大器,如果我们只用“已知电压增益”设置放大器,我们称之为电压放大器,如果我们用“已知电流增益”设置它,我们称之为电流放大器?还是因为输入信号的性质?

你能举一个输入信号的例子并解释为什么它被称为电压或电流信号吗?

编辑:我的困惑并没有解决。假设我们有一个单级放大器。它有输入和输出。那么当您查看这样的电路及其输入和输出时,是什么让您得出结论它是放大电流输入信号或电压输入信号?输入信号类型的命名方法是什么?想象一下,两者都在增加。我还是不明白怎么区分。

EDIT2:想象一个典型的共发射极稳定偏置单 npn bjt 晶体管放大器。如:http ://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b 。在这种情况下,基极电压是“偏置电压 + 小信号电压 - 发射极电压”。并且输入电流电流非常低。现在看看输出。输出电压增加。好的。但是等等..输出电流也增加了,变成了“beta*Ibase”。所以现在输入电流增加了,输入电压也增加了..这是电流放大器还是电压放大器?如果是 X 放大器,这是否意味着输入信号是 X 信号。(X 为电流或电压)

4个回答

对于一个信号,通常电压或电流中的一个是被控制的,另一个是取决于负载的副产品。

考虑在同一块板上的两个 CMOS 芯片之间运行的正常数字逻辑信号。那是电压信号。仅指定电压。不仅没有指定电流,而且它可能变化很大,并且发射芯片的设计者不知道,因为它取决于接收器呈现的负载。

如果上例中唯一的接收器是 CMOS 芯片,那么在稳定状态下将有非常少的电流流动。负载几乎是纯电容性的,因此当逻辑电平发生变化时,电流会短暂流动。如果相反,此信号驱动 LED 和电阻器,以便在高电平时点亮 LED,则电流将与前一种情况大不相同。如果 LED 连接在电源和此信号(逻辑低亮)而不是接地和此信号(逻辑高亮)之间,这将再次非常不同。

有时信号值被编码在电流中,在这种情况下,电压最终会变成它的最终结果。一个常见的例子是工业 4-20 mA 传感器标准。通过允许 4 到 20 mA 的电流对数据进行编码,但电压可以在一个范围内变化。事实上,这被称为合规范围,更大的范围允许更灵活地使用设备。在这种情况下,您无法查看电压来获取正在传输的值。

想象两件事:一个电源和一个连接到电源(两个引脚)的负载。

电压、电流和负载之间的关系由欧姆定律确定:电流 = 电压 / 电阻。

因此,当负载未知时,电源可以在“固定”(设置、确定)电压或固定电流之间进行选择,但不能同时选择两者。

因此,当我们希望源传递信息时,它可以通过其输出电压或输出电流来实现。这就是我们命名来源的方式。

基本上,电压信号可以有任何负载,它仍然会输出大致相同的电压。相反,无论负载如何,电流信号都会给出大致相同的电流。

电压信号的一个例子是台式电源。您将其设置为电压,它会尝试输出尽可能多的电流以维持该电压。

电流信号的一个例子是类似于具有坍缩磁场的电感器。它会导致暂时的伪恒定电流。如果您在其上施加高电阻负载,您将获得非常高的电压。

没有信号完全是真正的电压或电流信号。我们只是这样命名它们,因为某些信号更接近理想电流或理想电压源。


编辑:你会根据放大器的输入知道。如果输入为高阻抗(mosfet 的栅极),那么您可能会放大电压,因为大电流并不意味着通过高阻抗。如果放大器设置为低阻抗输入,那么您正在放大电流这方面的一个例子是电流镜/倍增器。在这种情况下,输入是低阻抗的mosfet的漏极或bjts的集电极。

需要注意的是,大多数放大器都会放大电压,所以如果你想测量电流并放大它,它有时会通过电阻器(或其他方式)转换为电压,然后通过运算放大器放大。

信号是一种通信手段。你决定你将如何沟通,然后你使用这种方法进行沟通——无论是通过改变电流、改变电压、改变阻抗、两个锡罐和一点湿绳子,还是其他方式。一端说话,一端听。

为了与电压进行通信,您需要将足够的电流输入负载以获得所需的电压。为了与电流通信,您需要将足够的电压输入负载以获得所需的电流。为了与阻抗进行交流,您的听众会施加电压并查看电流,反之亦然。

为什么要选择特定的信号发送方法是工程判断的问题,需要查看每种方法的优缺点。