Ang pangunahing prinsipyo ng pagtutugma ng impedance
1. purong resistance circuit
Sa pisika ng sekondaryang paaralan, ang kuryente ay nagsabi ng ganoong problema: isang paglaban ng R electrical appliances, konektado sa isang electric potential ng E, panloob na resistensya ng r battery pack, sa ilalim ng anong mga kondisyon ang power output ng power supply ay ang pinakamalaking?Kapag ang panlabas na pagtutol ay katumbas ng panloob na pagtutol, ang power output ng power supply sa panlabas na circuit ay ang pinakamalaking, na kung saan ay isang purong resistive circuit na pagtutugma ng kapangyarihan.Kung papalitan ng isang AC circuit, ang parehong ay dapat ding matugunan ang mga kondisyon ng R = r circuit upang tumugma.
2. reactance circuit
Ang impedance circuit ay mas kumplikado kaysa sa purong circuit ng paglaban, bilang karagdagan sa paglaban sa circuit mayroong mga capacitor at inductors.Mga bahagi, at gumagana sa mga low-frequency o high-frequency na AC circuit.Sa AC circuits, ang paglaban, capacitance at inductance ng alternating current obstruction ay tinatawag na impedance, na ipinahiwatig ng letrang Z. Sa mga ito, ang hindering effect ng capacitance at inductance sa alternating current ay tinatawag na capacitive reactance at at inductive reactance at ayon sa pagkakabanggit.Ang halaga ng capacitive reactance at inductive reactance ay nauugnay sa dalas ng alternating current na pinapatakbo bilang karagdagan sa laki ng capacitance at inductance mismo.Ito ay nagkakahalaga ng noting na, sa isang reactance circuit, ang halaga ng resistance R, inductive reactance at capacitive reactance double ay hindi maaaring idagdag sa pamamagitan ng simpleng arithmetic, ngunit karaniwang ginagamit na paraan ng impedance triangulation upang makalkula.Kaya, ang impedance circuit upang makamit ang pagtutugma kaysa sa purong resistive circuits upang maging mas kumplikado, bilang karagdagan sa mga input at output circuits sa resistive component kinakailangan ay pantay, ngunit nangangailangan din ng reactance bahagi ng pantay na laki at sign ng kabaligtaran (conjugate matching );o resistive component at reactance component ay pantay (non-reflective matching).Dito ay tumutukoy sa reactance X, iyon ay, inductive XL at capacitive reactance XC pagkakaiba (para lamang sa mga series circuit, kung ang parallel circuit ay mas kumplikadong kalkulahin).Upang matugunan ang mga kondisyon sa itaas ay tinatawag na impedance matching, ang load na maaaring makakuha ng pinakamataas na kapangyarihan.
Ang susi sa pagtutugma ng impedance ay ang output impedance ng front stage ay katumbas ng input impedance ng back stage.Ang input impedance at output impedance ay malawakang ginagamit sa mga electronic circuit sa lahat ng antas, lahat ng uri ng mga instrumento sa pagsukat at lahat ng uri ng mga elektronikong bahagi.Kaya ano ang input impedance at output impedance?Ang input impedance ay ang impedance ng circuit sa pinagmulan ng signal.Tulad ng ipinapakita sa Figure 3 amplifier, ang input impedance nito ay alisin ang signal source E at internal resistance r, mula sa mga dulo ng AB patungo sa katumbas na impedance.Ang halaga nito ay Z = UI / I1, iyon ay, ang ratio ng input boltahe at input kasalukuyang.Para sa pinagmulan ng signal, ang amplifier ang nagiging load nito.Ayon sa numero, ang katumbas na halaga ng pagkarga ng amplifier ay ang halaga ng impedance ng input.Ang laki ng input impedance ay hindi pareho para sa iba't ibang mga circuit.
Halimbawa, mas mataas ang input impedance (tinatawag na sensitivity ng boltahe) ng bloke ng boltahe ng isang multimeter, mas maliit ang shunt sa circuit na sinusubok at mas maliit ang error sa pagsukat.Kung mas mababa ang input impedance ng kasalukuyang bloke, mas maliit ang dibisyon ng boltahe sa circuit na sinusubok, at sa gayon ay mas maliit ang error sa pagsukat.Para sa mga power amplifier, kapag ang output impedance ng signal source ay katumbas ng input impedance ng amplifier circuit, ito ay tinatawag na impedance matching, at pagkatapos ay ang amplifier circuit ay maaaring makakuha ng maximum na kapangyarihan sa output.Ang impedance ng output ay ang impedance ng circuit laban sa pagkarga.Tulad ng sa Figure 4, ang power supply ng input side ng circuit ay short-circuited, ang output side ng load ay tinanggal, ang katumbas na impedance mula sa output side ng CD ay tinatawag na output impedance.Kung ang load impedance ay hindi katumbas ng output impedance, na tinatawag na impedance mismatch, ang load ay hindi makakakuha ng maximum na power output.Ang ratio ng output boltahe U2 at output kasalukuyang I2 ay tinatawag na output impedance.Ang laki ng output impedance ay depende sa iba't ibang mga circuit ay may iba't ibang mga kinakailangan.
Halimbawa, ang isang mapagkukunan ng boltahe ay nangangailangan ng isang mababang output impedance, habang ang isang kasalukuyang mapagkukunan ay nangangailangan ng isang mataas na output impedance.Para sa isang amplifier circuit, ang halaga ng output impedance ay nagpapahiwatig ng kakayahang magdala ng load.Karaniwan, ang isang maliit na output impedance ay nagreresulta sa isang mataas na kapasidad ng pagdadala ng load.Kung ang output impedance ay hindi maitugma sa load, isang transpormer o network circuit ay maaaring idagdag upang makamit ang tugma.Halimbawa, ang isang transistor amplifier ay karaniwang konektado sa isang output transpormer sa pagitan ng amplifier at ang speaker, at ang output impedance ng amplifier ay naitugma sa pangunahing impedance ng transpormer, at ang pangalawang impedance ng transpormer ay naitugma sa impedance ng ang tagapagsalita.Ang pangalawang impedance ng transpormer ay naitugma sa impedance ng loudspeaker.Binabago ng transpormer ang ratio ng impedance sa pamamagitan ng ratio ng pagliko ng pangunahin at pangalawang windings.Sa aktwal na electronic circuits, madalas na nakatagpo ng signal source at amplifier circuit o amplifier circuit at ang load impedance ay hindi katumbas ng sitwasyon, kaya hindi sila maaaring direktang konektado.Ang solusyon ay magdagdag ng katugmang circuit o network sa pagitan nila.Sa wakas, dapat tandaan na ang pagtutugma ng impedance ay naaangkop lamang sa mga electronic circuit.Dahil ang kapangyarihan ng mga signal na ipinadala sa mga electronic circuit ay likas na mahina, ang pagtutugma ay kailangan upang mapataas ang output power.Sa mga de-koryenteng circuit, karaniwang hindi isinasaalang-alang ang pagtutugma, dahil maaari itong humantong sa labis na kasalukuyang output at pinsala sa appliance.
Application ng Impedance Matching
Para sa mga pangkalahatang signal ng mataas na dalas, tulad ng mga signal ng orasan, mga signal ng bus, at kahit hanggang ilang daang megabytes ng mga signal ng DDR, atbp., ang pangkalahatang device transceiver inductive at capacitive impedance ay medyo maliit, relatibong resistensya (ibig sabihin, ang tunay na bahagi ng ang impedance) na maaaring balewalain, at sa puntong ito, ang pagtutugma ng impedance ay kailangan lamang na isaalang-alang ang tunay na bahagi ng maaari.
Sa larangan ng frequency ng radyo, maraming mga aparato tulad ng mga antenna, amplifier, atbp., ang input at output impedance nito ay hindi tunay (hindi purong resistensya), at ang haka-haka na bahagi nito (capacitive o inductive) ay napakalaki na hindi ito maaaring balewalain. , pagkatapos ay dapat nating gamitin ang paraan ng pagtutugma ng conjugate.
Oras ng post: Aug-17-2023