I. Il principio di base dell'adattamento di impedenza
1. Circuito di pura resistenza
Fisica ed elettricità hanno raccontato un problema del genere: una resistenza di R apparecchi, collegata ad un potenziale E, resistenza interna di r pacco batterie, in quali condizioni la potenza erogata dall'alimentatore è massima? Quando la resistenza esterna è uguale alla resistenza interna, la potenza in uscita dall'alimentatore al circuito esterno è il massimo, che è la corrispondenza di potenza del puro circuito di resistenza. Se sostituito da un circuito CA, lo stesso deve soddisfare anche R=r questa condizione circuito da abbinare.
2. Circuito di reattanza
I circuiti di reattanza sono più complessi dei circuiti resistivi puri, oltre ai resistori, ci sono condensatori e induttori nel circuito. Componenti e lavorare in circuiti CA a bassa o alta frequenza. Nel circuito CA, l'impedenza di resistenza, capacità e induttanza a CA è chiamata impedenza, indicata dalla lettera Z. Tra questi, la capacità e l'induttanza all'impedenza di CA, rispettivamente, sono chiamate resistenza capacitiva e resistenza induttiva e. Oltre alla capacità e all'induttanza stessa, il valore della resistenza capacitiva e induttiva è correlato all'entità della frequenza della corrente alternata al lavoro. Vale la pena notare che in un circuito di reattanza, i valori di resistenza R, induttanza e capacità non possono essere calcolati per semplice sommatoria aritmetica, ma con il metodo del triangolo di impedenza. Pertanto, il circuito di reattanza è più complesso da abbinare rispetto al puro circuito di resistenza, inoltre i componenti resistivi dei circuiti di ingresso e uscita devono essere uguali, ma richiedono anche i componenti di reattanza di uguale dimensione e segno opposto (accoppiamento coniugato) ; oppure le componenti resistiva e di reattanza sono uguali (adattamento non riflettente). Qui la reattanza X è la differenza tra la resistenza induttiva XL e la resistenza capacitiva XC (solo per circuiti in serie, se il circuito in parallelo è più complicato da calcolare). Soddisfare le condizioni di cui sopra è chiamato adattamento di impedenza, il carico che può ottenere la massima potenza.
La chiave per l'adattamento dell'impedenza è che l'impedenza di uscita dello stadio anteriore è uguale all'impedenza di ingresso dello stadio posteriore. L'impedenza di ingresso e l'impedenza di uscita sono ampiamente utilizzate nei circuiti elettronici a tutti i livelli, vari strumenti di misura e vari componenti elettronici. Quindi qual è l'impedenza di ingresso e l'impedenza di uscita? L'impedenza di ingresso è l'impedenza del circuito alla sorgente del segnale.
Per esempio:maggiore è l'impedenza di ingresso (chiamata sensibilità alla tensione) del blocco di tensione nel multimetro, minore è lo shunt al circuito in prova, minore è l'errore di misurazione. E minore è l'impedenza di ingresso del blocco di corrente, minore è la divisione di tensione del circuito in prova e quindi minore è l'errore di misurazione. Per gli amplificatori di potenza, quando l'impedenza di uscita della sorgente del segnale è uguale all'impedenza di ingresso del circuito dell'amplificatore, si parla di adattamento dell'impedenza, quindi il circuito dell'amplificatore può ottenere la massima potenza in uscita. L'impedenza di uscita è l'impedenza del circuito che parla al carico.
Per esempio:una sorgente di tensione richiede una bassa impedenza di uscita, mentre una sorgente di corrente richiede un'elevata impedenza di uscita. Per un circuito amplificatore, il valore dell'impedenza di uscita indica la sua capacità di sopportare il carico. Di solito, se l'impedenza di uscita è piccola, la capacità di sopportare il carico è forte. Se l'impedenza di uscita e il carico non possono essere abbinati, è possibile aggiungere un trasformatore o un circuito di rete per ottenere la corrispondenza. Ad esempio, il trasformatore di uscita è solitamente collegato tra l'amplificatore a transistor e l'altoparlante e l'impedenza di uscita dell'amplificatore corrisponde all'impedenza primaria del trasformatore e l'impedenza secondaria del trasformatore corrisponde all'impedenza dell'altoparlante. Il trasformatore trasforma il rapporto di impedenza per il rapporto di spire degli avvolgimenti primari e secondari. Nel circuito elettronico effettivo, spesso si incontrano la sorgente del segnale e il circuito dell'amplificatore o il circuito dell'amplificatore e l'impedenza di carico non è uguale al caso, quindi non possono essere collegati direttamente. La soluzione è aggiungere un circuito di corrispondenza o una rete di corrispondenza tra di loro. Come nota finale, l'adattamento dell'impedenza è applicabile solo ai circuiti elettronici. Poiché la potenza del segnale trasmessa nei circuiti elettronici è intrinsecamente debole, è necessario un adattamento per aumentare la potenza di uscita. Nei circuiti elettrici, l'adattamento non è generalmente considerato, altrimenti la corrente di uscita sarà troppo alta e danneggerà l'apparecchio.
II. l'applicazione dell'adattamento di impedenza
Per il campo di segnali generali ad alta frequenza, come segnali di clock, segnali di bus e persino fino a diverse centinaia di megabyte di segnali DDR, ecc., la resistenza induttiva e capacitiva del ricetrasmettitore generale del dispositivo è relativamente piccola, rispetto alla resistenza (ovvero, la parte reale dell'impedenza) può essere ignorata, in questo momento, l'adattamento dell'impedenza deve solo considerare la parte reale su di esso.
Nel campo della RF, molti dispositivi come antenne, amplificatori, ecc., le loro impedenze di ingresso e uscita sono non reali (non pura resistenza) e la loro parte immaginaria (resistenza capacitiva o induttiva) è così grande che non può essere ignorata , quindi deve essere utilizzato il metodo di corrispondenza coniugato.
