Cuando se habla de impedancias de entrada y salida, ¿con qué las estamos comparando?

§ La impedancia de su circuito vista desde la entrada es la impedancia del capacitor (depende de la frecuencia) más la impedancia de la resistencia (solo R), vista desde la salida, las dos impedancias son paralelas, por lo que la impedancia es la impedancia del capacitor paralelo. Con la impedancia de la resistencia. Zc1 // R1 calculado como Ztotal ^ (- 1) = Zc1 ^ (- 1) + R1 ^ (- 1). y Zc1 se puede calcular como 1 / (2 * pi * f * C) donde f es la frecuencia y C es la capacitancia de C1 en faradios

§ Busque el equivalente en el disco, le ayudará a comprender cómo una salida / entrada puede tener una impedancia. la impedancia es básicamente la pendiente entre el voltaje y la corriente, si un aumento en el voltaje en una entrada o salida de 1v conduce a un aumento en la corriente de 0.1A, entonces la entrada / salida tiene una impedancia de 10ohm

§ Es importante tener en cuenta que la forma en que la impedancia de un capacitor o un inductor difiere de la resistencia de una resistencia es que no disipan la energía debido a la tensión actual *, es decir, porque hay un grado de 90 grados. diferencia de fase entre la tensión y la corriente en los condensadores y los inductores.

La vista simple, para el caso de CC, es que la fuente de voltaje tiene alguna resistencia interna y su circuito tiene cierta resistencia a tierra. Estos forman un divisor de resistencia, por lo que tan pronto como se conecte su sumidero, el voltaje en el nodo de entrada es una fracción del voltaje de la fuente.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

En ambos casos, la fuente tiene una impedancia de salida de \ $ 100 \ Omega \ $, pero la impedancia de entrada del sumidero determina lo que se mide en el voltímetro. De la misma manera, el valor medido varía con la impedancia de la fuente si la impedancia del sumidero es constante.

Lo ideal es que los voltímetros tengan una impedancia de entrada muy alta, lo que hace que el valor medido sea bastante independiente de la impedancia de salida de la fuente (siempre que sea unos órdenes de magnitud más pequeños que los del voltímetro).

Ahora, extendiendo eso a la CA, tenemos condensadores e inductores que introducen una resistencia de valor complejo. Su filtro tiene una impedancia de entrada cercana a la infinita en DC y cercana a R1 en frecuencias "altas", con algunos roll-off en medio. No se sabe nada sobre la fuente, pero a menos que sea muy rígido (es decir, baja impedancia de salida), la tensión medida en su nodo de entrada se verá afectada por el filtro, es decir, su filtro regresa a la fuente.

Si hay varios receptores conectados (por ejemplo, una red de cruce pasivo en un altavoz), esto significa que el voltaje en la salida del filtro es diferente si todas las rutas están conectadas que cuando solo hay una.

Si aumenta la frecuencia, reduciría C1 para cambiar la frecuencia de corte hacia arriba. A medida que C1 se acerca a la capacitancia del cable, terminará con un divisor de voltaje dependiente de la frecuencia entre el cable y su filtro.

Además, si los cables son más largos que una fracción de la longitud de onda, el tiempo que tarda la señal en viajar más afecta la impedancia sobre la frecuencia: para una señal con una frecuencia \ $ f \ $ y a cable coaxial de longitud \ $ 0.66 \ frac {c} {4f} \ $, si el filtro bloquea completamente la señal y presenta una impedancia de entrada infinita en este frecuencia, la señal se refleja a lo largo del cable y el pico de la onda llega a la fuente cuando la fuente envía el pico negativo, por lo que estos se cancelan, y desde el punto de vista de la fuente, la salida está cortocircuitada a tierra ( es decir, el cable tiene una impedancia de entrada dependiente de la frecuencia en el lado de la fuente y una impedancia de salida en el lado del fregadero).

El último solo es relevante para frecuencias por encima de unas pocas decenas de MHz, porque \ $ c \ $ es bastante grande.

Su pregunta parece ser acerca de las dificultades para encontrar las impedancias de un filtro de paso alto. Considere la posibilidad de que muchos ni siquiera mencionen la impedancia al analizar los filtros. Como es el caso en este artículo de Wikepedia sobre filtros de paso alto .

La impedancia se usa generalmente con referencia a la salida o entrada de un circuito en funcionamiento, como un transmisor o antena. Es útil hablar de la impedancia de un circuito en funcionamiento, ya que se relaciona con transferencia de potencia máxima . Un objetivo digno en el diseño de circuitos electrónicos.

Por lo general, no se habla de un filtro de paso alto, como el de la pregunta, de esa manera. En su lugar, se puede hablar de un filtro en términos de lo que podría hacer si se lo agrega a un circuito en funcionamiento. Tales como órdenes de magnitud de atenuación y frecuencias de corte .

Al usar el esquema del filtro de paso alto en la pregunta, la impedancia de Vin a tierra es la suma de las impedancias del condensador de 1uF y la resistencia de 100 ohmios. Se supone que esto es lo que el OP llama "impedancia de entrada". La impedancia de un capacitor depende de la frecuencia y está dada por esta ecuación:

Laimpedanciadelaresistenciaessimplementesuvalor,100ohmios.

Entonces,laimpedanciatotaldeVinatierraes:

impedance=capacitorimpedance+resistorimpedanceimpedance=(1/(2*Pi*frequency*0.000001))+100

(Nota:Necesitamosconvertirmicro-FaradsaFaradsparaque1uFseconviertaen0.000001F.)

Sediscuteunproblemasimilar aquí en mayor detalle.

La impedancia de Vout a tierra es solo la resistencia de 100 ohmios. El nodo lejano del condensador no está conectado y, por lo tanto, no contribuye. Se supone que esto es lo que el OP llama "impedancia de salida". La impedancia de una resistencia es simplemente su resistencia.

Entonces, la impedancia de Vout a tierra es:

impedance = 100