電圧信号と電流信号の意味の違いは何ですか?


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これはおかしな悪い質問のように聞こえるかもしれません。しかし、電流と電圧の不可避性が共存しているのに、なぜこの概念を1つの概念(電流または電圧)に使用するのでしょうか。どこかに信号がある場合、それは同時に電流と電圧の両方です。ただし、そのプロパティの1つだけを挙げます。

それはそれらのうちの1つをよく知ることについてですか?つまり、アンプがあるとします。「既知の電圧ゲイン」のみでアンプを設定する場合は電圧アンプと呼び、「既知の電流ゲイン」で設定する場合は電流アンプと呼びますか。それとも、入力信号の性質によるものですか?

入力信号の例を挙げて、それが電圧または電流信号と呼ばれる理由を説明できますか?

編集:私の混乱は解決しませんでした。単段増幅器があるとしましょう。そして、それは入力と出力を持っています。そのような回路とその入力と出力を見ると、電流入力信号または電圧入力信号を増幅していると結論付けるのはなぜですか?入力信号のタイプに名前を付ける方法は何ですか?両方が増加していると想像してください。私はまだ区別する方法を理解していません。

EDIT2:典型的な共通エミッタ安定バイアスシングルnpn bjtトランジスタアンプを想像してください。例:http : //www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b。この場合のベース電圧は、「バイアス電圧+小信号電圧-エミッタ電圧」です。入力電流は非常に低いです。次に出力を確認します。出力電圧が増加しました。はい。でも待って..出力電流も増えて「beta * Ibase」になりました。これで、入力電流が増加し、入力電圧も増加しました。これは電流アンプですか、それとも電圧アンプですか?Xアンプの場合は、入力信号がX信号であることを意味します。(Xは電流または電圧です)


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それが私たちの目的であるからです。電圧信号の場合、その電圧を測定し、この電圧を生成するために必要な電流を気にしません。
PlasmaHH 2016年

シグナルは、何らかの情報を含むも​​のです。情報を表すために何らかの方法で電圧を制御している場合、それは電圧信号です。情報を示すためにループを介して電流を調整している場合、それは電流信号です。
KyranF 2016年

あなたが話しているアンプの回路図を追加するとしたら、それが何であるか、そしてその理由を教えてくれるでしょう。
horta 2016年

BJTトランジスタは「電流増幅器」であり、デフォルト/標準の動作と物理的特性を備えています
KyranF

電圧ゲインがあり、電圧も増幅します。混乱しています。
user16307

回答:


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信号の場合、一般に、電圧または電流の1つが制御対象であり、もう1つは負荷に依存する副産物です。

同じボード上の2つのCMOSチップ間で実行される通常のデジタルロジック信号を考えてみます。それが電圧信号です。電圧のみが規定されています。電流が特定されていないだけでなく、電流は大きく変動する可能性があり、受信機が示す負荷に依存するため、送信チップの設計者には知られていません。

上記の例の唯一のレシーバがCMOSチップの場合、定常状態で流れる電流はごくわずかです。負荷はほぼ純粋に容量性であるため、ロジックレベルが変更されると、電流が短いブリップで流れます。代わりに、この信号がLEDと抵抗器を駆動して、ハイのときにLEDを点灯させると、電流は前のケースと大きく異なります。アースとこの信号(ロジックHighで点灯)ではなく、電源とこの信号(ロジックLowで点灯)の間にLEDが配線されている場合も、非常に異なります。

信号値が電流にエンコードされている場合があります。その場合、電圧は最終的には最終的なものになります。一般的な例は、工業用4〜20 mAセンサー規格です。データは4〜20 mAを流すことでエンコードされますが、電圧は範囲によって変動する可能性があります。実際、これはコンプライアンス範囲と呼ばれ、範囲が広いほど、デバイスをより柔軟に使用できます。この場合、電圧を見て送信されている値を取得することはできません。


質問を編集しました。
user16307

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電源と、電源(の2つのピン)に接続する負荷の2つを想像してください。

電圧、電流、および負荷の間の関係は、オームの法則によって固定されます。電流=電圧/抵抗。

その結果、負荷が不明な場合、ソースは電圧の「固定」(設定、決定)または電流の固定のいずれかを選択できますが、両方を選択することはできません。

したがって、情報源に情報を伝えたい場合は、その出力電圧または出力電流のいずれかで伝達できます。そして、それがソースに名前を付ける方法です。


単段増幅器があるとしましょう。そして、それは入力と出力を持っています。したがって、そのような回路とその入力と出力を見ると、電流信号または電圧信号を増幅していると結論付けることができます。両方が増加していると想像してください。私はまだ区別する方法を理解していません。
user16307

私は自分の質問を編集しました
user16307

増幅器は、電圧(低インピーダンス、高可能な電流)または電流(高インピーダンス、高可能な電圧)出力のいずれかを持つように設計されています。独立して、電圧(高インピーダンス)または電流(低インピーダンス)入力を使用できます。したがって、入力ステージと出力ステージを見て、それらがどのように設計されているかを認識します(低インピーダンスまたは高インピーダンス用)。
Wouter van Ooijen

「電圧(低インピーダンス、高可能な電流)または電流(高インピーダンス、高可能な電圧)出力。」ここにタイプミスがありますか?
user16307

いいえ、私が見たものではありません。
Wouter van Ooijen

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基本的に、電圧信号には負荷があっても、ほぼ同じ電圧が出力されます。逆に、負荷に関係なく電流信号はほぼ同じ電流を与えます。

電圧信号の例は、ベンチトップ電源です。それを電圧に設定すると、その電圧を維持するために必要なだけの電流を出力しようとします。

電流信号の例は、磁場が崩壊するインダクタのようなものです。その結果、一時的な疑似定電流が発生します。高抵抗負荷をそこにかけると、非常に高い電圧が発生します。

完全に電圧または電流信号である信号はありません。特定の信号は理想的な電流源または理想的な電圧源に近いため、単にそのように名前を付けます。


編集:あなたはアンプの入力に基づいて知っているでしょう。入力が高インピーダンス(MOSFETのゲート)である場合、大電流が高インピーダンスを通過することを意図していないため、電圧を増幅している可能性があります。アンプが低インピーダンス入力でセットアップされている場合電流を増幅しています。この例は、現在のミラー/乗算器のようなものです。この場合、入力は低インピーダンスのMOSFETのドレインまたはBJTSのコレクタです。

注意すべき点は、ほとんどのアンプは電圧を増幅するため、電流を測定して増幅する場合は、抵抗器(またはその他の手段)を介して電圧に変換され、オペアンプで増幅されることがあります。


質問を編集しました。
user16307

典型的な共通エミッター安定バイアスシングルnpn bjtトランジスタアンプを想像してみてください。例:electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier9.gif?81223b。この場合のベース電圧は「バイアス電圧+小信号電圧」です。入力電流は非常に低いです。次に出力を確認します。出力電圧が増加しました。はい。でも待って..出力電流も増えて「beta * Ibase」になりました。これで、入力電流が増加し、入力電圧も増加しました。これは電流アンプですか、それとも電圧アンプですか?
user16307

@ user16307共通エミッタアンプは、ベータに基づく電流ゲインと、Rc / Reの比率に基づく電圧ゲインを備えています。この場合、電圧ゲインは10、電流ゲインは100です。この場合、電圧ゲインアンプよりも電流ゲインアンプとして機能していると言えます。前に述べたように、理想的な電流または電圧アンプや理想的な電流または電圧信号などはありません。あなたがそれを何と呼ぶか​​は重要ですか?Rcを100kに増やすと、電流ゲインアンプよりも電圧ゲインアンプになります。
horta

ベータが電圧利得よりも大きい場合、それは電流増幅器と呼ばれますか?
user16307

@ user16307 Ai> Avの場合、現在のアンプです。Av> Aiの場合は、電圧増幅器です。どちらも説明的な名前の試みにすぎません。Ai = Avの場合、電圧と電流のアンプは完全に等しくなります。
horta

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信号は通信手段です。通信方法を決定し、その方法を使用して通信します。つまり、電流の変更、電圧の変更、インピーダンスの変更、2つのブリキ缶と少しの湿ったひもなどです。片方が話し、もう片方が聞きます。

電圧と通信するには、必要な電圧を得るために十分な電流を負荷に流します。電流と通信するには、必要な電流を得るために十分な電圧を負荷に加えます。インピーダンスと通信するために、リスナーは電圧を印加して電流を見る、またはその逆です。

特定の信号方式を選択する理由は、それぞれのメリットとデメリットを検討するエンジニアリングの判断の問題です。

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