真實放大器內部存在開環輸出阻抗，它會在濾波器、容性負載驅動等應用電路中，影響電路性能或者穩定性。數據手冊中多提供閉環輸出阻抗，本篇將結合仿真，分析開環輸出阻抗的求解方式。

1 開環輸出阻抗與閉環輸出電阻區別

放大器的輸出阻抗包括開環輸出阻抗Zo與閉環輸出阻抗Zout。開環輸出阻抗是串聯在放大器內部第二級(放大級)之后與放大器的輸出引腳之間的阻抗，如圖2.153。

圖2.153 放大器輸出阻抗直流特征示意圖

當放大器的輸出連接負載電容，反饋電容、或者輸出雜散電容過大時，開環輸出阻抗與這些電容共同作用會導致信號失真，甚至影響放大器的穩定性。由于放大器開環增益很大，導致開環輸出阻抗的測量不容易實現。所以，引入閉環輸出阻抗的概念。它定義為放大器在指定閉環增益、指定頻率時，輸出電壓Vout與輸出電流Iout的比值。

如圖1.154，在1MHz頻率處，閉環增益為+1倍時，ADA4625閉環輸出阻抗為2Ω。閉環增益為+10倍時，ADA4625的閉環輸出阻抗為18Ω。閉環增益為+100倍時，ADA4625的閉環輸出阻抗為29Ω。

圖2.154 ADA4625閉環輸出阻抗

2 開環輸出阻抗計算與仿真

如圖2.153電路中反饋系數，如式2-86。

放大器內部第二級輸出電壓，如式2-87。

輸入信號，如式2-88。

包含開環輸出阻抗參數的輸出電壓，如式2-89。

根據定義閉環輸出阻抗函數，如式2-90。

將式2-86至式2-89代入式2-90，得到開環輸出阻抗與閉環輸出阻抗關系如式2-91。

整理得到開環輸出阻抗，如式2-92。

可見，開環輸出阻抗為閉環輸出阻抗的1+Avoβ倍。

使用ADA4625-1實現電路，閉環增益為1，在1MHz時閉環輸出阻抗為2Ω。如圖2.155為ADA4625數據手冊開環增益與頻率曲線，1MHz處開環增益大約為23dB（14.12倍），代入式2-92計算開環輸出阻抗為：

圖2.155 ADA4625-1開環增益與頻率曲線

這種計算輸出阻抗的誤差主要在1MHz處對，開環增益的估計讀數誤差。它容易受到對數坐標系、曲線粗細等因素的影響。所以，使用LTspice仿真進一步驗證開環輸出阻抗的計算結果。如圖2.156，將ADA4625配置為開環增益與環路增益仿真的單位增益電路，其中開環增益(Avo)為Vout/Vin,閉環增益(1/β)為Vout/Vfb,環路增益（Avoβ）為Vfb/Vin。

圖2.156 ADA4625-1 環路增益仿真電路

AC分析結果如圖2.157，1MHz處環路增益（Avoβ）為22.37dB（13.13 0 711倍），代入式2-92計算閉環輸出阻抗約為28.27Ω，仿真計算值與讀數計算值近似。

圖2.157 ADA4625-1環路增益AC分析結果

放大器輸出阻抗在其應用電路中需要具體評估，例如 **在放大器驅動容性負載的電路中，輸出阻抗和容性負載構成的極點容易造成電路不穩定，以及在有源濾波器電路中，放大器的輸出阻抗與濾波器配置參數共同作用可能影響濾波器的使用效果** 。