EingangsAusgangsimpedanz

Eingangs- und Ausgangsimpedanz bezeichnet die Impedanz, die ein elektrisches Netz an seiner Eingangs- bzw. Ausgangsseite dem angeschlossenen System präsentiert. Sie ist eine zentrale Größe für die Signalein- und -ausgabe, beeinflusst die Spannungsverhältnisse, den Stromfluss und die Signalkiederung, und sie kann frequenzabhängig sowie komplex sein.

Eingangsimpedanz Z_in beschreibt das Verhältnis von Eingangsspannung V_in zur Eingangsstrom I_in, gemessen an den Eingangsanschlüssen, während die Ausgabeseite in der normalen Betriebsbedingung belassen wird. Bei linearen Netzwerken kann Z_in je nach Frequenz variieren und sowohl Wirbel- als auch Phaseninformationen enthalten. Die Eingangsimpedanz bestimmt, wie stark eine Signalquelle belastet wird und wie viel des Signals am Eingang des Netzes zur Verfügung steht.

Ausgangsimpedanz Z_out ist die Impedanz, die dem Lastkreis an der Ausgangsseite des Netzwerks präsentiert wird. Sie ergibt sich aus dem Ausgangs- bzw. Thevenin-Äquivalenten des Netzwerks, wobei unabhängige Quellen idealerweise deaktiviert werden. Z_out ist typischerweise gering, damit ein Verstärker oder Puffer Lasten effizient treiben kann. In vielen Anwendungen strebt man eine niedrige Z_out und beim Eingang eine möglichst hohe Z_in an, um gute Kopplung und geringe Belastung sicherzustellen.

Bedeutung und Anwendung: Die Impedanzanpassung spielt eine wesentliche Rolle bei der Maximierung der Leistungsübertragung oder der Vermeidung von Reflektionen in Hochfrequenz- und Audiosystemen. Praktische Beispiele umfassen Rippen von Verstärkern, Buffer-Stufen mit hoher Z_in und niedriger Z_out, sowie die Verwendung von Matching-Netzwerken in RF-Übertragung. Mess- und Modellierungsmethoden umfassen Thevenin-/Norton-Modelle und die Messung mit Netzwerkanalysatoren oder LCR-Messgeräten.