Principiul de bază al potrivirii impedanței
1. circuit de rezistență pură
În fizica din gimnaziu, electricitatea a spus o astfel de problemă: o rezistență a aparatelor electrice R, conectate la un potențial electric de E, rezistența internă a pachetului de baterii r, în ce condiții puterea de ieșire a sursei de alimentare este cea mai mare?Când rezistența externă este egală cu rezistența internă, puterea de ieșire a sursei de alimentare către circuitul extern este cea mai mare, ceea ce este o potrivire a puterii circuitului pur rezistiv.Dacă este înlocuit cu un circuit de curent alternativ, acesta trebuie să îndeplinească și condițiile circuitului R = r pentru a se potrivi.
2. circuit de reactanţă
Circuitul de impedanță este mai complex decât circuitul de rezistență pură, în plus față de rezistența în circuit există condensatori și inductori.Componente și funcționează în circuite de curent alternativ de joasă sau înaltă frecvență.În circuitele de curent alternativ, rezistența, capacitatea și inductanța obstrucției curentului alternativ se numesc impedanță, indicată prin litera Z. Dintre acestea, efectul de împiedicare al capacității și inductanței asupra curentului alternativ se numește reactanță capacitivă și, respectiv, reactanță inductivă.Valoarea reactanței capacitive și a reactanței inductive este legată de frecvența curentului alternativ operat în plus față de dimensiunea capacității și a inductanței în sine.Este de remarcat faptul că, într-un circuit de reactanță, valoarea rezistenței R, reactanța inductivă și reactanța capacitivă dublă nu pot fi adăugate prin aritmetică simplă, ci metoda de triangulare a impedanței utilizată în mod obișnuit pentru a calcula.Astfel, circuitul de impedanță pentru a realiza potrivire decât circuitele pur rezistive pentru a fi mai complex, în plus față de circuitele de intrare și de ieșire din componentele rezistive cerințele sunt egale, dar necesită, de asemenea, componenta de reactanță de dimensiune egală și semn de opus (potrivire conjugată );sau componenta rezistivă și componentele reactanței sunt egale (potrivire non-reflectorivă).Aici se referă la reactanța X, adică la diferența inductivă XL și la reactanța capacitivă XC (doar pentru circuitele în serie, dacă circuitul paralel este mai complicat de calculat).Pentru a îndeplini condițiile de mai sus se numește potrivire de impedanță, sarcina care poate obține puterea maximă.
Cheia pentru potrivirea impedanței este că impedanța de ieșire a etajului frontal este egală cu impedanța de intrare a etajului din spate.Impedanța de intrare și impedanța de ieșire sunt utilizate pe scară largă în circuitele electronice la toate nivelurile, toate tipurile de instrumente de măsurare și tot felul de componente electronice.Deci, ce sunt impedanța de intrare și impedanța de ieșire?Impedanța de intrare este impedanța circuitului la sursa de semnal.După cum se arată în figura 3 amplificator, impedanța sa de intrare este de a elimina sursa de semnal E și rezistența internă r, de la capetele AB în impedanța echivalentă.Valoarea sa este Z = UI / I1, adică raportul dintre tensiunea de intrare și curentul de intrare.Pentru sursa de semnal, amplificatorul devine sarcina sa.Din punct de vedere numeric, valoarea de sarcină echivalentă a amplificatorului este valoarea impedanței de intrare.Mărimea impedanței de intrare nu este aceeași pentru diferite circuite.
De exemplu, cu cât este mai mare impedanța de intrare (numită sensibilitate la tensiune) a blocului de tensiune al unui multimetru, cu atât este mai mică șuntul pe circuitul testat și cu atât eroarea de măsurare este mai mică.Cu cât este mai mică impedanța de intrare a blocului de curent, cu atât este mai mică diviziunea tensiunii la circuitul testat și, prin urmare, eroarea de măsurare este mai mică.Pentru amplificatoarele de putere, atunci când impedanța de ieșire a sursei de semnal este egală cu impedanța de intrare a circuitului amplificator, se numește potrivire a impedanței, iar atunci circuitul amplificatorului poate obține puterea maximă la ieșire.Impedanța de ieșire este impedanța circuitului față de sarcină.Ca în Figura 4, sursa de alimentare a părții de intrare a circuitului este scurtcircuitată, partea de ieșire a sarcinii este îndepărtată, impedanța echivalentă din partea de ieșire a CD-ului se numește impedanța de ieșire.Dacă impedanța de sarcină nu este egală cu impedanța de ieșire, numită nepotrivire de impedanță, sarcina nu poate obține puterea maximă de ieșire.Raportul dintre tensiunea de ieșire U2 și curentul de ieșire I2 se numește impedanță de ieșire.Mărimea impedanței de ieșire depinde de diferitele circuite au cerințe diferite.
De exemplu, o sursă de tensiune necesită o impedanță de ieșire scăzută, în timp ce o sursă de curent necesită o impedanță de ieșire ridicată.Pentru un circuit amplificator, valoarea impedanței de ieșire indică capacitatea acestuia de a suporta o sarcină.De obicei, o impedanță mică de ieșire are ca rezultat o capacitate mare de încărcare.Dacă impedanța de ieșire nu poate fi adaptată la sarcină, se poate adăuga un transformator sau un circuit de rețea pentru a realiza potrivirea.De exemplu, un amplificator cu tranzistor este de obicei conectat la un transformator de ieșire între amplificator și difuzor, iar impedanța de ieșire a amplificatorului este potrivită cu impedanța primară a transformatorului, iar impedanța secundară a transformatorului este potrivită cu impedanța de vorbitorul.Impedanța secundară a transformatorului este potrivită cu impedanța difuzorului.Transformatorul transformă raportul de impedanță prin raportul de spire al înfășurărilor primare și secundare.În circuitele electronice reale, adesea întâlnite cu sursa de semnal și circuitul amplificator sau circuitul amplificatorului și impedanța de sarcină nu este egală cu situația, astfel încât acestea nu pot fi conectate direct.Soluția este să adăugați un circuit sau o rețea de potrivire între ele.În cele din urmă, trebuie remarcat faptul că potrivirea impedanței este aplicabilă numai circuitelor electronice.Deoarece puterea semnalelor transmise în circuitele electronice este în mod inerent slabă, este necesară potrivirea pentru a crește puterea de ieșire.În circuitele electrice, potrivirea nu este în general luată în considerare, deoarece poate duce la un curent de ieșire excesiv și la deteriorarea aparatului.
Aplicarea potrivirii impedanței
Pentru semnalele generale de înaltă frecvență, cum ar fi semnale de ceas, semnale de magistrală și chiar până la câteva sute de megaocteți de semnale DDR etc., impedanța inductivă și capacitivă a transceiver-ului general al dispozitivului este relativ mică, rezistența relativă (adică, partea reală a impedanța) care poate fi ignorată și, în acest moment, potrivirea impedanței trebuie să ia în considerare doar partea reală a poate fi.
În domeniul frecvenței radio, multe dispozitive precum antene, amplificatoare etc., impedanța sa de intrare și de ieșire nu este reală (nu rezistență pură), iar partea sa imaginară (capacitivă sau inductivă) este atât de mare încât nu poate fi ignorată. , atunci trebuie să folosim metoda potrivirii conjugate.
Ora postării: 17-aug-2023