De Grondprinzip vun der Impedanzmatching
1. reng Resistenz Circuit
Am Secondaire Physik, Elektrizitéit huet esou e Problem gesot: e Resistenz vun R elektresch Apparater, verbonne mat engem elektresche Potential vun E, intern Resistenz vun r Batterie Pak, ënner wat Konditiounen der Muecht Wasserstoff vun der Muecht Fourniture ass de gréisste?Wann déi extern Resistenz gläich ass mat der interner Resistenz, ass de Stroumausgang vun der Energieversuergung zum externe Circuit dee gréisste, wat e reng resistive Circuit Kraaftmatching ass.Wann duerch en AC Circuit ersat, déi selwecht muss och d'Konditiounen vun R = r Circuit treffen ze Match.
2. reactance Circuit
Impedanz Circuit ass méi komplex wéi de pure Resistenz Circuit, Nieft Resistenz am Circuit ginn et capacitors an inductors.Komponenten, a schaffen an niddereg-Frequenz oder héich-Frequenz AC Kreesleef.An AC Circuiten, Resistenz, capacitance an inductance vun ofwiesselnd aktuell Obstruktioun genannt impedance, ugewisen vum Buschtaf Z. Vun dësen, der behënneren Effekt vun capacitance an inductance op der ofwiesselnd aktuell heescht capacitive Reaktanz an inductive Reaktanz respektiv.De Wäert vun der kapazitiver Reaktanz an der induktiver Reaktanz ass verbonne mat der Frequenz vum Ofwiesselungsstroum, deen zousätzlech zu der Gréisst vun der Kapazitéit an der Induktioun selwer bedriwwe gëtt.Et ass derwäert ze bemierken datt an engem Reaktanzkrees de Wäert vun der Resistenz R, induktiver Reaktanz a kapazitiver Reaktanzduebel net mat einfacher Arithmetik bäigefüügt ginn, awer allgemeng benotzt Impedanztriangulatiounsmethod fir ze berechnen.Also ass den Impedanzkrees fir passenden wéi reng resistive Kreesleef méi komplex ze erreechen, zousätzlech zu den Input- an Ausgangskreesser an de resistive Komponent Ufuerderunge sinn gläich, awer erfuerdert och d'Reaktanzkomponent vun der selwechter Gréisst an dem Zeeche vum Géigendeel (Konjugatmatching );oder resistive Komponent an Reaktanz Komponente sinn gläich (net-reflektiv passende).Hei bezitt sech op d'Reaktanz X, dat ass, induktiv XL a kapazitiv Reaktanz XC Ënnerscheed (nëmme fir Seriekreesser, wann de parallele Circuit méi komplizéiert ass ze berechnen).Fir déi uewe genannte Konditiounen z'erfëllen gëtt Impedanzmatching genannt, d'Laascht déi maximal Kraaft kritt.
De Schlëssel fir d'Impedanzmatching ass d'Ausgangsimpedanz vun der viischter Bühn ass gläich wéi d'Inputimpedanz vun der Réckstuf.D'Inputimpedanz an d'Ausgangsimpedanz gi wäit an elektronesche Circuiten op all Niveau benotzt, all Zorte vu Messinstrumenter an all Zorte vun elektronesche Komponenten.Also wat sinn Inputimpedanz an Ausgangsimpedanz?D'Input Impedanz ass d'Impedanz vum Circuit op d'Signalquell.Wéi an der Figur 3 Verstärker gewisen, ass seng Inputimpedanz d'Signalquell E an d'intern Resistenz r ze läschen, vun den AB-Enden an d'gläichwäerteg Impedanz.Säi Wäert ass Z = UI / I1, dat ass, de Verhältnis vun der Input Volt an Input Stroum.Fir d'Signalquell gëtt de Verstärker seng Belaaschtung.Numeresch ass den gläichwäertege Belaaschtungswäert vum Verstärker de Wäert vun der Inputimpedanz.D'Gréisst vun der Inputimpedanz ass net déiselwecht fir verschidde Circuiten.
Zum Beispill, wat méi héich d'Inputimpedanz (genannt Spannungsempfindlechkeet) vum Spannungsblock vun engem Multimeter ass, wat méi kleng ass de Shunt um Circuit ënner Test an dest méi kleng ass de Miessfehler.Wat méi niddereg d'Inputimpedanz vum Stroumblock ass, wat méi kleng ass d'Spannungsdivisioun zum Circuit ënner Test, an domat dest méi kleng ass de Miessfehler.Fir Kraaftverstärker, wann d'Ausgangsimpedanz vun der Signalquell gläich ass mat der Inputimpedanz vum Verstärkerkrees, gëtt et Impedanzmatching genannt, an da kann de Verstärkerkrees de maximale Kraaft um Ausgang kréien.Ausgangsimpedanz ass d'Impedanz vum Circuit géint d'Laascht.Wéi an der Figur 4, ass d'Energieversuergung vun der Input Säit vum Circuit kuerzschlësselt, d'Ausgangssäit vun der Belaaschtung gëtt ewechgeholl, déi gläichwäerteg Impedanz vun der Ausgangssäit vun der CD gëtt d'Ausgangsimpedanz genannt.Wann d'Laaschtimpedanz net gläich ass wéi d'Ausgangsimpedanz, sougenannt Impedanz-Mëssmatch, kann d'Laascht net de maximale Kraaftoutput kréien.D'Verhältnis vun der Ausgangsspannung U2 an der Ausgangsstroum I2 gëtt Ausgangsimpedanz genannt.D'Gréisst vun der Ausgangsimpedanz hänkt vu verschiddene Circuits of, déi verschidden Ufuerderungen hunn.
Zum Beispill erfuerdert eng Spannungsquell eng niddereg Ausgangsimpedanz, während eng aktuell Quell eng héich Ausgangsimpedanz erfuerdert.Fir e Verstärker Circuit weist de Wäert vun der Ausgangsimpedanz seng Fäegkeet fir eng Laascht ze droen.Normalerweis resultéiert eng kleng Ausgangsimpedanz zu enger héijer Laaschtkapazitéit.Wann d'Ausgangsimpedanz net mat der Belaaschtung ugepasst ka ginn, kann en Transformator oder Netzwierkschaltung bäigefüügt ginn fir de Match z'erreechen.Zum Beispill ass en Transistor Verstärker normalerweis mat engem Ausgangstransformator tëscht dem Verstärker an dem Lautsprecher verbonnen, an d'Ausgangsimpedanz vum Verstärker ass mat der primärer Impedanz vum Transformator ugepasst, an déi sekundär Impedanz vum Transformator ass mat der Impedanz vun de Spriecher.Déi sekundär Impedanz vum Transformator gëtt mat der Impedanz vum Lautsprecher ugepasst.Den Transformator transforméiert d'Impedanzverhältnis duerch d'Wendungsverhältnis vun de Primär- a Sekundärwindungen.An der aktueller elektronescher Circuiten, dacks mat der Signal Quell begéint an amplifier Circuit oder amplifier Circuit an der Belaaschtung Impedanz ass net gläich op d'Situatioun, sou kann se net direkt verbonne ginn.D'Léisung ass e passende Circuit oder Netzwierk tëscht hinnen ze addéieren.Schlussendlech sollt et bemierkt ginn datt d'Impedanzmatchung nëmme fir elektronesch Circuiten applicabel ass.Well d'Kraaft vun de Signaler, déi an elektronesche Circuiten iwwerdroe sinn, inherent schwaach ass, ass passenden néideg fir d'Ausgangskraaft ze erhéijen.An elektresche Circuiten gëtt de Matching allgemeng net berücksichtegt, well et kann zu exzessive Ausgangsstroum a Schied un den Apparat féieren.
Uwendung vun Impedanz Matching
Fir allgemeng Héichfrequenz Signaler, wéi Auersignaler, Bussignaler, a souguer bis zu e puer honnert Megabytes vun DDR Signaler, asw. der impedance) datt ignoréiert ginn, an op dësem Punkt, impedance passende muss nëmmen Rechnung huelen déi real Deel vun der kann.
Am Feld vun der Radiofrequenz, vill Apparater wéi Antennen, Verstärker, asw., seng Input- an Ausgangsimpedanz ass net reell (net pure Resistenz), a säin imaginären Deel (kapazitiv oder induktiv) ass sou grouss datt et net ignoréiert ka ginn. , da musse mir d'Konjugat-Matchmethod benotzen.
Post Zäit: Aug-17-2023