高速运放输入输出端50 ohm电阻的疑问

xiaxingxing

高速运放输入输出端50 ohm电阻的疑问 [复制链接]

 

如下图所示高速运放，有以下3个疑问：

1. 输入端并联的50 ohm电阻（R1），难道不会和信号源的50 ohm输出阻抗分压，从而导致进入运放的输入信号减半吗？这个50 ohm电阻的作用是什么？

2. 输出端串联的50 ohm电阻（R2），难道不会和50 ohm得负载阻抗分压，从而导致输出信号减半吗？这个50 ohm电阻的作用是什么？

3. 第三张图片高速比较器的输入输出端却没有并联和串联50 ohm电阻，为什么？什么时候要加这个50 ohm电阻，什么时候不用加？请各位大佬指教，谢谢！

 

 

maychang

【1. 输入端并联的50 ohm电阻（R1），难道不会和信号源的50 ohm输出阻抗分压，从而导致进入运放的输入信号减半吗？】

会的。

maychang

【这个50 ohm电阻的作用是什么？】

为了阻抗匹配。这是真正的阻抗匹配。

输入端必定是50ohm的同轴电缆，运放输入端加这个50欧电阻目的是与50欧同轴电缆阻抗匹配，防止电缆中产生反射波造成信号失真。

maychang

【2. 输出端串联的50 ohm电阻（R2），难道不会和50 ohm得负载阻抗分压，从而导致输出信号减半吗？这个50 ohm电阻的作用是什么？】

和第1个问题完全相同，会对输出信号进行分压导致输出信号减半。此电阻的作用仍然是与50欧同轴电缆阻抗匹配。

maychang

【3. 第三张图片高速比较器的输入输出端却没有并联和串联50 ohm电阻，为什么？】

输入端和输出端都不是50欧同轴电缆，就没有必要进行阻抗匹配。

maychang

【什么时候要加这个50 ohm电阻，什么时候不用加？】

从前面回复即可看出，加电阻目的是阻抗匹配。如果不是使用同轴电缆（或者传输线）就没有必要加这个电阻。通常使用同轴电缆是在信号传输距离比较长的情况，如果信号传输距离很短，就没有必要使用同轴电缆，也就不必加这个电阻。

xiaxingxing

maychang 发表于 2023-10-8 16:32 【什么时候要加这个50 ohm电阻，什么时候不用加？】 从前面回复即可看出，加电阻目的是阻抗匹配。如果不 ...

明白了，谢谢前辈！

zhaoyanhao

maychang 发表于 2023-10-8 16:26 【这个50 ohm电阻的作用是什么？】 为了阻抗匹配。这是真正的阻抗匹配。 输入端必定是50ohm的同轴电 ...

老师，跟您请教一下，同轴电缆的50ohm，肯定不是电阻，我理解的是特征阻抗，直流信号就是低阻导线，是针对高频信号时的阻抗等效为50ohm，那这50ohm针对不同频率的高频信号是怎能固定的呢，不同频率信号下表现的阻抗都是50ohm吗，还有我做高速板卡，要求板厂控制50ohm、90ohm、100ohm的阻抗，它们也是走线的固定特征吗，不随信号频率变化而变化吗

maychang

zhaoyanhao 发表于 2023-10-9 09:41 老师，跟您请教一下，同轴电缆的50ohm，肯定不是电阻，我理解的是特征阻抗，直流信号就是低阻导线，是针 ...

【那这50ohm针对不同频率的高频信号是怎能固定的呢，不同频率信号下表现的阻抗都是50ohm吗】

同轴电缆的特征阻抗，由外导体的内径、内导体的外径、绝缘介质的介电系数……决定。在相当宽的频率范围内为一个常数，基本不随频率变化而变化。50ohm显然与电缆导体内外径和介质有关，如果改用较粗的内导体或者改用较粗的外导体，特征阻抗也会发生变化。

另一种传输线是平行线，其特征阻抗也是由两导线直径、两导线距离、两导线之间介质决定。

详细了解同轴电缆特性，电工学中不会讲到，要看理论物理的电磁学。

maychang

zhaoyanhao 发表于 2023-10-9 09:41 老师，跟您请教一下，同轴电缆的50ohm，肯定不是电阻，我理解的是特征阻抗，直流信号就是低阻导线，是针 ...

同轴电缆的特征阻抗也不是绝对不变。内外导体之间的绝缘介质，其介电常数随频率变化还是有一些变化的。故内外导体之间的绝缘，常常做成米字甚至十字支撑，留有空隙，空隙中是空气。而空气的介电常数随频率变化的变化非常小（真空的介电常数则不会变化），这样的同轴电缆，特征阻抗变化更小。

zhaoyanhao

maychang 发表于 2023-10-9 10:03 同轴电缆的特征阻抗也不是绝对不变。内外导体之间的绝缘介质，其介电常数随频率变化还是有一些变化的。故 ...

感谢老师的解答

lkh747566933

运放是高输入阻抗器件，这个50欧姆明显是用来做阻抗匹配的吧