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电工职业技能鉴定题库及答案-2024版
726
单选题

259.在使用低频信号发生器的功率输出时,要求仪器与负载阻抗匝配。一般应使仪器的输出阻抗()负载阻抗。

A
大于
B
大于等于
C
小于等于
D
不等于

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 在使用低频信号发生器的功率输出端时,为了获得最大的功率传输并保证仪器安全,通常遵循**阻抗匹配**或**阻抗桥接**的原则,具体取决于应用场景,但在通用的电子测量和信号源驱动负载的语境下,主要考虑以下两点: 1. **最大功率传输定理**:理论上,当负载阻抗等于信号源内阻(输出阻抗)时,负载上获得的功率最大。 2. **电压驱动与阻尼特性**:在实际的低频信号发生器应用中,尤其是作为电压源使用时,为了使负载上的电压稳定且不受负载变化影响太大,通常希望信号源的输出阻抗远小于负载阻抗(即 $Z_{out} \ll Z_{load}$)。这种状态称为“电压匹配”或“桥接”。 3. **防止过载与失真**:如果负载阻抗过小(小于输出阻抗),会导致输出电流过大,可能引起信号发生器过载、波形失真甚至损坏仪器。因此,为了保护仪器并保证良好的频率响应和较小的非线性失真,一般要求**负载阻抗不小于(即大于或等于)仪器的输出阻抗**。 换个角度理解题目中的表述:“要求仪器与负载阻抗匹配……应使仪器的输出阻抗()负载阻抗”。 * 若选 A 或 B(输出阻抗 $\ge$ 负载阻抗):这意味着负载阻抗很小,会从信号源抽取很大电流,容易导致信号源过载,电压跌落严重,不是理想的工作状态。 * 若选 C(输出阻抗 $\le$ 负载阻抗):这是最常见的工程实践要求。信号源表现为一个低内阻的电压源,驱动一个高阻抗负载。这样可以保证输出电压的稳定性和波形的完整性。虽然在纯功率传输理论中 $Z_{out}=Z_{load}$ 效率最高,但在信号发生器这类测试仪器中,通常设计为低输出阻抗(如 $50\Omega$, $600\Omega$ 等),而负载通常较高或至少相等,以避免负载效应。因此,一般原则是**输出阻抗应小于或等于负载阻抗**。 综上所述,为了保证信号质量及仪器安全,一般应使仪器的输出阻抗**小于等于**负载阻抗。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

低频信号配负载,输出阻抗要匹配

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