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阻抗是什么?阻抗匹配有什么作用?

牽手一起夢(mèng) ? 來(lái)源:郭婷 ? 2019-04-19 15:30 ? 次閱讀
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在具有電阻、電感和電容的電路里,對(duì)電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一個(gè)復(fù)數(shù),實(shí)部稱為電阻,虛部稱為電抗,其中電容在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱為容抗 ,電感在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對(duì)交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。 阻抗的單位是歐姆。阻抗的概念不僅存在與電路中,在力學(xué)的振動(dòng)系統(tǒng)中也有涉及。

阻抗是表示元件性能或一段電路電性能的物理量。交流電路中一段無(wú)源電路兩端電壓峰值(或有效值)Um與通過(guò)該電路電流峰值(或有效值)Im之比稱為阻抗,用z表示,單位為歐姆(Ω)。在U一定的情況下,z越大則I越小,阻抗對(duì)電流有限制的作用。

阻抗是什么?阻抗匹配有什么作用?

阻抗匹配的重要性

信號(hào)傳輸過(guò)程中負(fù)載阻抗和信源內(nèi)阻抗之間的特定配合關(guān)系。一件器材的輸出阻抗和所連接的負(fù)載阻抗之間所應(yīng)滿足的某種關(guān)系,以免接上負(fù)載后對(duì)器材本身的工作狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響。對(duì)電子設(shè)備互連來(lái)說(shuō),例如信號(hào)源連放大器,前級(jí)連后級(jí),只要后一級(jí)的輸入阻抗大于前一級(jí)的輸出阻抗5-10倍以上,就可認(rèn)為阻抗匹配良好;對(duì)于放大器連接音箱來(lái)說(shuō),電子管機(jī)應(yīng)選用與其輸出端標(biāo)稱阻抗相等或接近的音箱,而晶體管放大器則無(wú)此限制,可以接任何阻抗的音箱。

阻抗匹配主要有兩點(diǎn)作用,調(diào)整負(fù)載功率和抑制信號(hào)反射。

阻抗匹配的方法

阻抗匹配的方法主要有兩個(gè),一是改變阻抗力,二是調(diào)整傳輸線。

改變阻抗力就是通過(guò)電容、電感與負(fù)載的串并聯(lián)調(diào)整負(fù)載阻抗值,以達(dá)到源和負(fù)載阻抗匹配。

調(diào)整傳輸線是加長(zhǎng)源和負(fù)載間的距離,配合電容和電感把阻抗力調(diào)整為零。此時(shí)信號(hào)不會(huì)發(fā)生發(fā)射,能量都能被負(fù)載吸收。高速PCB布線中,一般把數(shù)字信號(hào)的走線阻抗設(shè)計(jì)為50歐姆。一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆,頻帶75歐姆,對(duì)絞線(差分)為85-100歐姆。

阻抗匹配的應(yīng)用

對(duì)于一般的高頻信號(hào)領(lǐng)域,比如時(shí)鐘信號(hào),總線信號(hào),甚至高達(dá)幾百兆的DDR信號(hào)等,一般器件的收發(fā)端的感抗和容抗都比較小,相對(duì)電阻(即阻抗中的實(shí)部) 來(lái)說(shuō)可以忽略不記,這時(shí),阻抗匹配就只需要考慮實(shí)數(shù)部分就可以了。

射頻領(lǐng)域,很多器件如天線,功放等其輸入輸出阻抗是非實(shí)數(shù)的(非純電阻),并且其虛部(容抗或者感抗) 很大以至于不可忽略,這時(shí)就要采用共軛匹配的方法。

推薦閱讀:http://m.elecfans.com/article/671550.html

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