U principiu di basa di l'impedenza matching
1. circuitu resistenza pura
In a fisica di u liceu, l'electricità hà dettu à un tali prublema: una resistenza di l'apparecchi elettrichi R, culligatu à un putenziale ilettricu di E, resistenza interna di r batterie, in quali cundizioni l'output di putenza di l'alimentazione hè u più grande?Quandu a resistenza esterna hè uguali à a resistenza interna, a putenza di l'alimentazione di l'alimentazione à u circuitu esternu hè u più grande, chì hè una putenza di circuitu puramente resistiva.Sè rimpiazzatu da un circuitu AC, u listessu deve ancu scuntrà e cundizioni di R = r circuit per currisponde.
2. circuit reactance
U circuitu di impedenza hè più cumplessu chè u circuitu di resistenza pura, in più di a resistenza in u circuitu ci sò capacitors è induttori.Cumpunenti, è travaglià in circuiti AC bassu-frequency o high-frequency.In i circuiti AC, a resistenza, a capacità è l'induttanza di l'obstruczione di a corrente alternata hè chjamata impedenza, indicata da a lettera Z. Di questi, l'effettu impedinte di capacità è induttanza nantu à u currente alternante hè chjamatu reactance capacitive è e reactance inductive è rispettivamente.U valore di a reattanza capacitiva è a reattanza induttiva hè ligata à a freccia di a corrente alternata operata in più di a dimensione di a capacità è l'induttanza stessu.Hè nutate chì, in un circuitu di reattanza, u valore di a resistenza R, a reattanza induttiva è a reattanza capacitiva doppiu ùn pò micca esse aghjuntu per aritmetica simplice, ma u metudu di triangulazione d'impedenza cumunimenti utilizatu per calculà.Cusì, u circuitu impedance à ghjunghje sin'à currispundenza cà circuiti puramente resistive à esse più cumplessu, in più di i circuiti di input è output in u cumpunenti resistive esigenze sò uguali, ma dinù bisognu di u cumpunente reactance di uguali taglia è signu di u cuntrariu (conjugate matching );o cumpunenti resistivi è cumpunenti di reactance sò uguali (matching non-reflective).Quì si riferisce à a reattanza X, vale à dì, inductiva XL è capacitive reactance XC differenza (solu per i circuiti in serie, se u circuitu parallelu hè più complicatu di calculà).Per scuntrà e cundizioni sopra, hè chjamatu impedenza matching, a carica chì pò uttene u putere massimu.
A chjave per a corrispondenza di l'impedenza hè chì l'impedenza di output di u stadiu frontale hè uguale à l'impedenza di input di u back stage.L'impedenza di input è l'impedenza di output sò largamente usate in i circuiti elettronichi à tutti i livelli, ogni tipu di strumenti di misurazione è ogni tipu di cumpunenti elettronici.Allora chì sò l'impedenza di input è l'impedenza di output?L'impedenza di input hè l'impedenza di u circuitu à a fonte di signale.Cum'è mostra in Figura 3 amplificatore, a so impedenza di input hè di caccià a surgente di signale E è a resistenza interna r, da l'estremità AB in l'impedenza equivalente.U so valore hè Z = UI / I1, vale à dì u rapportu di a tensione di input è u currente di input.Per a fonte di signale, l'amplificatore diventa a so carica.Numericamente, u valore di carica equivalente di l'amplificatore hè u valore di l'impedenza di input.A dimensione di l'impedenza di input ùn hè micca listessa per i circuiti differenti.
Per esempiu, u più altu hè l'impedenza di input (chjamata sensibilità di voltage) di u bloccu di tensione di un multimetru, u più chjucu u shunt in u circuitu in prova è u più chjucu l'errore di misurazione.A più bassa l'impedenza di input di u bloccu attuale, più chjuca hè a divisione di tensione à u circuitu in prova, è cusì u più chjucu l'errore di misurazione.Per l'amplificatori di putenza, quandu l'impedenza di output di a fonti di signale hè uguale à l'impedenza d'ingressu di u circuitu amplificatore, hè chjamatu impedenza matching, è allora u circuitu amplificatore pò ottene a putenza massima à l'output.L'impedenza di output hè l'impedenza di u circuitu contr'à a carica.Cum'è in Figura 4, l'alimentazione di u latu di l'input di u circuitu hè cortu circuitu, u latu di output di a carica hè eliminatu, l'impedenza equivalente da u latu di output di u CD hè chjamata impedenza di output.Se l'impedenza di a carica ùn hè micca uguale à l'impedenza di output, chjamata impedenza di impedenza, a carica ùn pò micca ottene a putenza massima.U rapportu di a tensione di output U2 è u currente di output I2 hè chjamatu impedenza di output.A dimensione di l'impedenza di output dipende da e diverse circuiti chì anu esigenze diverse.
Per esempiu, una fonte di tensione richiede una impedenza di output bassa, mentre chì una fonte di corrente richiede una impedenza di output alta.Per un circuitu amplificatore, u valore di l'impedenza di output indica a so capacità di purtà una carica.Di solitu, una piccula impedenza di output si traduce in una alta capacità di trasportu di carica.Se l'impedenza di output ùn pò esse cumminata cù a carica, un trasformatore o un circuitu di rete pò esse aghjuntu per ottene u match.Per esempiu, un amplificatore di transistor hè di solitu cunnessu à un transformatore di output trà l'amplificatore è l'altoparlante, è l'impedenza di output di l'amplificatore hè assuciata cù l'impedenza primaria di u trasformatore, è l'impedenza secundaria di u trasformatore hè assuciata cù l'impedenza di u parlante.L'impedenza secundaria di u trasformatore hè assuciata à l'impedenza di l'altoparlante.U transformatore trasforma u rapportu d'impedenza à traversu u rapportu di turni di l'avvolgimentu primariu è secundariu.In i circuiti elettronichi attuali, spessu scontru cù a fonte di signale è u circuitu amplificatore o circuitu amplificatore è l'impedenza di carica ùn hè micca uguale à a situazione, perchè ùn ponu esse direttamente cunnessi.A suluzione hè di aghjunghje un circuitu currispondente o rete trà elli.Infine, deve esse nutatu chì l'impedenza currispondente hè applicabile solu à i circuiti elettronichi.Perchè a putenza di i segnali trasmessi in i circuiti elettronichi hè intrinsecamente debule, l'abbinamentu hè necessariu per aumentà a putenza di output.In i circuiti elettrici, l'abbinamentu ùn hè generalmente micca cunsideratu, postu chì pò purtà à un currente di output eccessivu è danni à l'apparechju.
Applicazione di Impedance Matching
Per i signali generali d'alta freccia, cum'è signali di clock, signali di bus, è ancu finu à parechji centu megabyte di signali DDR, etc., l'impedenza induttiva è capacitiva di transceiver generale di u dispositivu hè relativamente chjuca, resistenza relative (vale à dì, a parte vera di l'impedenza) chì pò esse ignoratu, è à questu puntu, l'impedenza currispondente solu bisognu di piglià in contu a parte vera di u pò esse.
In u campu di freccia radiu, assai dispusitivi cum'è antenne, amplificatori, etc., a so impedenza di input è output ùn hè micca reale (micca resistenza pura), è a so parte imaginaria (capacitiva o induttiva) hè cusì grande chì ùn pò esse ignorata. , tandu ci vole à aduprà u metudu cunjugate matching.
Tempu di post: Aug-17-2023