Principio básico de adaptación de impedancia
1. circuíto de resistencia pura
Na física da escola secundaria, a electricidade dixo tal problema: unha resistencia de aparellos eléctricos R, conectado a un potencial eléctrico de E, resistencia interna do paquete de batería r, en que condicións a saída de enerxía da fonte de alimentación é a maior?Cando a resistencia externa é igual á resistencia interna, a potencia de saída da fonte de alimentación ao circuíto externo é a maior, que é unha coincidencia de potencia do circuíto puramente resistiva.Se se substitúe por un circuíto de CA, o mesmo tamén debe cumprir as condicións do circuíto R = r para que coincida.
2. circuíto de reactancia
O circuíto de impedancia é máis complexo que o circuíto de resistencia pura, ademais da resistencia no circuíto hai capacitores e indutores.Compoñentes, e traballar en circuítos de corrente alterna de baixa ou alta frecuencia.Nos circuítos de CA, a resistencia, a capacitancia e a inductancia da obstrución da corrente alterna chámase impedancia, indicada pola letra Z. Deles, o efecto obstáculo da capacitancia e a inductancia na corrente alterna chámase reactancia capacitiva e reactancia indutiva e, respectivamente.O valor da reactancia capacitiva e da reactancia indutiva está relacionado coa frecuencia da corrente alterna operada ademais do tamaño da capacidade e da propia inductancia.Paga a pena notar que, nun circuíto de reactancia, o valor da resistencia R, reactancia indutiva e reactancia capacitiva dobre non se pode engadir mediante aritmética simple, pero o método de triangulación de impedancia de uso común para calcular.Así, o circuíto de impedancia para conseguir a correspondencia que os circuítos puramente resistivos para ser máis complexo, ademais dos circuítos de entrada e saída nos requisitos de compoñente resistivo son iguais, pero tamén require a compoñente de reactancia de igual tamaño e sinal do contrario (coincidimento conxugado );ou o compoñente resistivo e os compoñentes de reactancia son iguais (coincidencia non reflectiva).Aquí refírese á reactancia X, é dicir, a XL indutiva e a reactancia capacitiva XC a diferenza (só para circuítos en serie, se o circuíto paralelo é máis complicado de calcular).Para cumprir as condicións anteriores chámase adaptación de impedancia, a carga que pode obter a máxima potencia.
A clave para a correspondencia de impedancia é que a impedancia de saída da etapa dianteira é igual á impedancia de entrada da etapa posterior.A impedancia de entrada e a impedancia de saída son amplamente utilizadas en circuítos electrónicos a todos os niveis, todo tipo de instrumentos de medida e todo tipo de compoñentes electrónicos.Entón, que son a impedancia de entrada e a impedancia de saída?A impedancia de entrada é a impedancia do circuíto á fonte de sinal.Como se mostra na Figura 3 amplificador, a súa impedancia de entrada é eliminar a fonte de sinal E e a resistencia interna r, desde os extremos AB ata a impedancia equivalente.O seu valor é Z = UI / I1, é dicir, a relación entre a tensión de entrada e a corrente de entrada.Para a fonte de sinal, o amplificador convértese na súa carga.Numericamente, o valor de carga equivalente do amplificador é o valor da impedancia de entrada.O tamaño da impedancia de entrada non é o mesmo para os diferentes circuítos.
Por exemplo, canto maior sexa a impedancia de entrada (chamada sensibilidade á tensión) do bloque de tensión dun multímetro, menor será a derivación do circuíto en proba e menor será o erro de medición.Canto menor sexa a impedancia de entrada do bloque de corrente, menor será a división de tensión do circuíto en proba e, polo tanto, menor será o erro de medición.Para os amplificadores de potencia, cando a impedancia de saída da fonte de sinal é igual á impedancia de entrada do circuíto amplificador, chámase adaptación de impedancia, e entón o circuíto amplificador pode obter a potencia máxima na saída.A impedancia de saída é a impedancia do circuíto contra a carga.Como na Figura 4, a fonte de alimentación do lado de entrada do circuíto está curtocircuitada, o lado de saída da carga elimínase, a impedancia equivalente do lado de saída do CD chámase impedancia de saída.Se a impedancia de carga non é igual á impedancia de saída, chamada desajuste de impedancia, a carga non pode obter a potencia máxima de saída.A relación entre a tensión de saída U2 e a corrente de saída I2 chámase impedancia de saída.O tamaño da impedancia de saída depende de diferentes circuítos teñen diferentes requisitos.
Por exemplo, unha fonte de tensión require unha impedancia de saída baixa, mentres que unha fonte de corrente require unha impedancia de saída alta.Para un circuíto amplificador, o valor da impedancia de saída indica a súa capacidade para soportar unha carga.Normalmente, unha pequena impedancia de saída resulta nunha alta capacidade de carga.Se a impedancia de saída non se pode adaptar á carga, pódese engadir un transformador ou un circuíto de rede para conseguir a coincidencia.Por exemplo, un amplificador de transistores adoita conectarse a un transformador de saída entre o amplificador e o altofalante, e a impedancia de saída do amplificador coincide coa impedancia primaria do transformador e a impedancia secundaria do transformador corresponde á impedancia de o altofalante.A impedancia secundaria do transformador corresponde á impedancia do altofalante.O transformador transforma a relación de impedancia a través da relación de voltas dos enrolamentos primario e secundario.Nos circuítos electrónicos reais, moitas veces atopado coa fonte de sinal e circuíto amplificador ou circuíto amplificador e a impedancia de carga non é igual á situación, polo que non se poden conectar directamente.A solución é engadir un circuíto ou rede coincidente entre eles.Finalmente, hai que ter en conta que a adaptación de impedancia só é aplicable a circuítos electrónicos.Debido a que a potencia dos sinais transmitidos nos circuítos electrónicos é inherentemente débil, é necesaria unha coincidencia para aumentar a potencia de saída.Nos circuítos eléctricos, xeralmente non se considera a coincidencia, xa que pode provocar unha corrente de saída excesiva e danos ao aparello.
Aplicación de adaptación de impedancia
Para sinais xerais de alta frecuencia, como sinais de reloxo, sinais de bus, e ata varios centos de megabytes de sinais DDR, etc., a impedancia indutiva e capacitiva do transceptor do dispositivo xeral é relativamente pequena, a resistencia relativa (é dicir, a parte real de a impedancia) que se pode ignorar e, neste punto, a coincidencia de impedancia só precisa ter en conta a parte real do pode ser.
No campo da radiofrecuencia, moitos dispositivos como antenas, amplificadores, etc., a súa impedancia de entrada e saída non é real (non a resistencia pura) e a súa parte imaxinaria (capacitiva ou indutiva) é tan grande que non se pode ignorar. , entón debemos usar o método de coincidencia conxugada.
Hora de publicación: 17-Ago-2023