Mga Prinsipyo sa Impedance Matching

Ang sukaranan nga prinsipyo sa pagpares sa impedance

1. lunsay nga resistensya sa sirkito

Sa pisika sa sekondarya, ang elektrisidad nagsulti sa ingon nga problema: usa ka pagsukol sa R ​​electrical appliances, konektado sa usa ka potensyal sa kuryente sa E, internal nga pagsukol sa r battery pack, ubos sa unsa nga mga kondisyon ang gahum nga output sa suplay sa kuryente mao ang pinakadako?Kung ang eksternal nga pagsukol parehas sa internal nga pagsukol, ang gahum nga output sa suplay sa kuryente sa gawas nga sirkito mao ang pinakadako, nga usa ka puro resistive circuit power matching.Kung gipulihan sa usa ka AC circuit, ang parehas kinahanglan usab nga magtagbo sa mga kondisyon sa R ​​= r circuit aron magkatugma.

2. reactance circuit

Ang impedance circuit mas komplikado kaysa sa puro nga resistensya sa circuit, dugang sa resistensya sa circuit adunay mga capacitor ug inductors.Mga sangkap, ug nagtrabaho sa mga low-frequency o high-frequency nga AC circuit.Sa AC circuits, ang resistensya, kapasidad ug inductance sa alternating current obstruction gitawag nga impedance, nga gipakita sa letra nga Z. Niini, ang makapugong nga epekto sa capacitance ug inductance sa alternating current gitawag nga capacitive reactance ug ug inductive reactance ug sa tinagsa.Ang bili sa capacitive reactance ug inductive reactance nalangkit sa frequency sa alternating current nga gipadagan dugang pa sa gidak-on sa capacitance ug inductance mismo.Angay nga matikdan nga, sa usa ka reactance circuit, ang bili sa resistensya R, inductive reactance ug capacitive reactance double dili madugang pinaagi sa yano nga arithmetic, apan kasagarang gigamit nga impedance triangulation nga pamaagi aron makalkulo.Sa ingon, ang impedance circuit aron makab-ot ang pagpares kay sa puro resistive circuits nga mahimong mas komplikado, dugang pa sa input ug output circuits sa resistive component nga mga kinahanglanon managsama, apan nagkinahanglan usab sa reactance component nga managsama ang gidak-on ug ilhanan sa kaatbang (conjugate matching). );o resistive component ug reactance components managsama (non-reflective matching).Dinhi nagtumong sa reactance X, nga mao, inductive XL ug capacitive reactance XC kalainan (alang lamang sa mga serye sa sirkito, kon ang parallel sirkito mas komplikado sa pagkalkulo).Aron matubag ang mga kondisyon sa ibabaw gitawag nga impedance matching, ang load nga makakuha sa labing taas nga gahum.

Ang yawe sa impedance matching mao ang output impedance sa atubangan nga entablado katumbas sa input impedance sa likod nga yugto.Ang input impedance ug output impedance kaylap nga gigamit sa mga elektronik nga sirkito sa tanan nga lebel, tanan nga mga matang sa mga instrumento sa pagsukod ug tanan nga mga klase sa elektronik nga sangkap.Busa unsa ang input impedance ug output impedance?Ang input impedance mao ang impedance sa sirkito ngadto sa tinubdan sa signal.Sama sa gipakita sa Figure 3 amplifier, ang input impedance niini mao ang pagtangtang sa signal source E ug internal resistance r, gikan sa AB nga tumoy ngadto sa katumbas nga impedance.Ang bili niini mao ang Z = UI / I1, nga mao, ang ratio sa input boltahe ug input kasamtangan.Alang sa tinubdan sa signal, ang amplifier nahimong karga niini.Sa numero, ang katumbas nga kantidad sa pagkarga sa amplifier mao ang kantidad sa impedance sa input.Ang gidak-on sa input impedance dili parehas alang sa lainlaing mga sirkito.

Pananglitan, kung mas taas ang input impedance (gitawag nga pagkasensitibo sa boltahe) sa bloke sa boltahe sa usa ka multimeter, mas gamay ang shunt sa sirkito nga gisulayan ug mas gamay ang sayup sa pagsukod.Kon mas ubos ang input impedance sa kasamtangan nga block, mas gamay ang boltahe nga dibisyon sa sirkito nga gisulayan, ug sa ingon mas gamay ang sayup sa pagsukod.Alang sa mga power amplifier, kung ang output impedance sa signal source parehas sa input impedance sa amplifier circuit, gitawag kini nga impedance matching, ug unya ang amplifier circuit makakuha sa labing taas nga gahum sa output.Ang output impedance mao ang impedance sa circuit batok sa load.Sama sa Figure 4, ang suplay sa kuryente sa input nga bahin sa circuit mubo-circuited, ang output nga bahin sa load gikuha, ang katumbas nga impedance gikan sa output nga bahin sa CD gitawag nga output impedance.Kung ang load impedance dili katumbas sa output impedance, gitawag nga impedance mismatch, ang load dili makakuha sa maximum power output.Ang ratio sa output boltahe U2 ug output kasamtangan nga I2 gitawag output impedance.Ang gidak-on sa output impedance nag-agad sa lain-laing mga sirkito adunay lain-laing mga kinahanglanon.

Pananglitan, ang tinubdan sa boltahe nagkinahanglan og ubos nga output impedance, samtang ang kasamtangan nga tinubdan nagkinahanglan og taas nga output impedance.Alang sa usa ka amplifier circuit, ang bili sa output impedance nagpakita sa iyang abilidad sa pagdala sa usa ka load.Kasagaran, ang gamay nga output impedance moresulta sa taas nga kapasidad sa pagdala sa karga.Kung ang output impedance dili matumbas sa load, ang usa ka transformer o network circuit mahimong idugang aron makab-ot ang duwa.Pananglitan, ang usa ka transistor amplifier kasagaran konektado sa usa ka output transformer tali sa amplifier ug sa mamumulong, ug ang output impedance sa amplifier gipares sa nag-unang impedance sa transformer, ug ang ikaduha nga impedance sa transformer gipares sa impedance sa ang mamumulong.Ang ikaduha nga impedance sa transformer gipares sa impedance sa loudspeaker.Ang transformer nagbag-o sa impedance ratio pinaagi sa turns ratio sa panguna ug sekondaryang windings.Sa aktuwal nga electronic sirkito, sa kasagaran nasugatan sa signal tinubdan ug amplifier sirkito o amplifier sirkito ug ang load impedance dili katumbas sa sitwasyon, mao nga sila dili direkta konektado.Ang solusyon mao ang pagdugang usa ka katugbang nga sirkito o network sa taliwala nila.Sa katapusan, kinahanglan nga matikdan nga ang impedance matching magamit lamang sa mga electronic circuit.Tungod kay ang gahum sa mga signal nga gipasa sa mga elektronik nga sirkito kay huyang, gikinahanglan ang pagpares aron madugangan ang gahum sa output.Sa mga de-koryenteng sirkito, ang pagpares sa kasagaran wala gikonsiderar, tungod kay kini mahimong mosangpot sa sobra nga output nga kasamtangan ug kadaot sa appliance.

Paggamit sa Impedance Matching

Alang sa kinatibuk-ang high-frequency nga mga signal, sama sa mga signal sa orasan, mga signal sa bus, ug bisan sa pipila ka gatus ka megabytes sa mga signal sa DDR, ug uban pa, ang kinatibuk-ang device transceiver inductive ug capacitive impedance medyo gamay, relatibong resistensya (ie, ang tinuod nga bahin sa ang impedance) nga mahimong ibaliwala, ug sa niini nga punto, ang impedance matching kinahanglan lamang nga tagdon ang tinuod nga bahin sa mahimo.

Sa natad sa frequency sa radyo, daghang mga himan sama sa mga antenna, amplifier, ug uban pa, ang input ug output impedance niini dili tinuod (dili puro nga resistensya), ug ang hinanduraw nga bahin niini (capacitive o inductive) dako kaayo nga dili kini mabalewala. , unya kinahanglan natong gamiton ang conjugate matching method.