阻抗匹配基础

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1、阻抗匹配基础阻抗匹配基础收藏英文名称：impedancematchingblog,csdn/janiostaosh/archive/2009/08/12/4436203.aspx基木概念信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗Z间的特定配介关系。一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上负载后対器材木身的工作状态产牛明显的影响。对电子设备耳连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一•级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好；对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放人器则无此限制，可以接任何阻抗

2、的音箱。匹配条件%1负载阻抗等于信源内阻抗，即它们的模与辐角分别相等，这时在负载阻抗上叮以得到无失真的电压传输。%1负载阻抗等于信源内阻抗的共轨值，即它们的模相等而辐角Z和为零。这时在负载阻抗上可以得到最人功率。这种匹配条件称为共轨匹配。如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的。阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最人功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的°在纯电阻电路屮，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最人，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满

3、足共扼关系，即电阻成份相等，电抗成份绝对值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。阻抗卩「配(Impedancematching)是微波电了学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所冇高频的微波信号皆能传至负载点的H的，不会冇信号反射回来源点，从而捉升能源效益。史密夫图表上。电容或电感与负载出联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重覆以上方法直至电阻值变成1,即对直接把阻抗力变为零完成匹配。共轨匹配在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源

4、内阻Z比K,当两者相等，即K=1时，输出功率扱人。然而阻抗匹配的概念对以推广到交流电路，当负载阻抗与信号源阻抗共轨时，能够实现功率的最人传输，如果负载阻抗不满足共轨匹配的条件，就要在负载和信号源Z间加一个阻抗变换网络，将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轨，实现阻抗匹配。匹配分类大体上，阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuitmatching),另—种则是调整传输线的波长(transmissionlinematching)。要匹配一纽线路，首先把负载点的阻抗值除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。1.改变阻抗力把电容或电感与负载串联起來，即对增加或

5、减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重复以上方法直至电阻值变成1,即可直接把阻抗力变为零完成匹配。2.调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的鬪圈上，即对加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Q,功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如

6、果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗肚配了。阻抗匹配是指在能量传输时，要求负载阻抗耍和传输线的特征阻抗相等，此时的传输不会产生反射，这表明所冇能量都被负载吸收了。反Z则在传输中有能量损失。高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字，一•般规定同轴电缆基带50欧姆，频带75欧姆，对绞线则为100欧姆，只是取个整而已，为了匹配方便。何为阻抗阻抗是电阻与电抗在向量上的和。高频电路的阻抗匹配由于高频功率放人器工作于非线性状态，所以线性电路和阻抗匹配(即：负载阻抗与电源内阻相等)这一•概念不能适用于它。因为在非线性(如：i人j类)工作

7、的时候，电子器件的内阻变动剧烈：通流的时候，内阻很小；截止的时候，内阻接近无穷大。因此输出电阻不是常数。所以所谓匹配的时候内阻等于外阻，也就失去了意义。因此，高频功率放大的阻抗匹配概念是：在给定的电路条件下，改变负载冋路的可调元件，使电子器件送出额定的输出功率至负载。这就叫做达到了匹配状态。怎样理解阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载Z间的一种介适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱