怎么產(chǎn)生負(fù)阻抗并與正阻抗相連產(chǎn)生無窮大阻抗？

為了理解如何產(chǎn)生負(fù)阻抗以及如何與正阻抗相連產(chǎn)生無窮大阻抗，我們需要先了解一些基本電學(xué)知識(shí)。

在電學(xué)中，電阻是一個(gè)非常重要的概念。電阻描述了電器元件對(duì)電能的削弱程度。一個(gè)高電阻意味著難以通過電流，而一個(gè)低電阻則意味著易于通過電流。

正常情況下，所有電器元件的電阻都是正的。這意味著，當(dāng)電器元件接收電能時(shí)，會(huì)對(duì)電能進(jìn)行某種程度的削弱。但是，有時(shí)候我們需要一些電器元件能夠增強(qiáng)電能，而不是削弱電能。這就是負(fù)阻的概念。

負(fù)阻是一種很特殊的電阻，它不同于正常的電阻，因?yàn)樗鼤?huì)增加電流。這就是為什么我們稱之為“負(fù)阻”，因?yàn)樵谠撛贤ㄟ^的電流看起來好像是在反向流動(dòng)，而不是正向流動(dòng)。

現(xiàn)在來看如何產(chǎn)生負(fù)阻抗。負(fù)阻抗可以是被產(chǎn)生出來的，例如在鎖相環(huán)電路（PLL）和反饋放大器上，負(fù)阻抗在這些電路中是被引入的。這些電路中的負(fù)阻抗非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢栽鰪?qiáng)整個(gè)電路的性能，使信號(hào)更加穩(wěn)定。

為了產(chǎn)生一個(gè)負(fù)阻抗，我們需要使用一些非線性元件。這些非線性元件能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)產(chǎn)生負(fù)阻抗的輸出信號(hào)。此外，在特定電壓范圍內(nèi)，某些半導(dǎo)體材料（如鎢）也具有負(fù)阻抗，這可以被用于特定應(yīng)用，例如在調(diào)諧電路和中央處理器（CPU）中。

現(xiàn)在來看如何與正阻抗相連產(chǎn)生無窮大阻抗。我們可以考慮使用一個(gè)組合電路來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如一個(gè)串聯(lián)的電感和電容。

在一個(gè)電容器中的電能的削弱程度和靜電場強(qiáng)度成正比。這也意味著電容器的阻抗與電容器收到的電信號(hào)的頻率成反比。與電容器相反，電感在收到電信號(hào)時(shí)會(huì)增加電信號(hào)的削弱程度。這也意味著電感的阻抗與收到的電信號(hào)的頻率成正比。

因此，當(dāng)我們將一個(gè)電阻與電容串聯(lián)時(shí)，阻抗的變化率取決于電容的阻抗變化率和電阻的阻抗變化率。如果我們將電阻與電容串聯(lián)并連接到地面，我們將得到一個(gè)由電容器和電阻器組成的低通濾波器。這個(gè)濾波器的阻抗隨著頻率的升高而降低。

另一方面，當(dāng)我們將一個(gè)電阻與電感串聯(lián)時(shí)，并將它與地面相連，我們將得到一個(gè)由電感和電阻組成的高通濾波器。這個(gè)濾波器的阻抗隨著頻率的升高而升高。

如果我們將一個(gè)高通濾波器和一個(gè)低通濾波器的輸出端口連接在一起，并使用一個(gè)電纜連接到地面，那么我們將得到一個(gè)組合電路。在組合電路中，高通濾波器將積極部分濾掉并將陰極部分留下，而低通濾波器則將陰極部分濾掉并將積極部分留下。

當(dāng)我們將這兩個(gè)濾波器連接在一起時(shí)，我們將得到一個(gè)電路，其中兩個(gè)濾波器的輸出信號(hào)進(jìn)行了相消作用，得到了一個(gè)完整的消除信號(hào)。這個(gè)消除信號(hào)可能是直接抵消掉了，但是如果它沒有完美的消除，那它將產(chǎn)生一個(gè)簡單的并聯(lián)電路，由一個(gè)電壓源和一個(gè)無窮大的阻抗組成。

總之，這種電路的輸出阻抗是無窮大的，這意味著輸出電路對(duì)任何負(fù)載器件的輸出都為零，從而防止信號(hào)流至下游電路。這種電路在通信系統(tǒng)中非常常見，尤其是在調(diào)制解調(diào)器和放大器中，它可以有效地保護(hù)設(shè)備。