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阻抗是什么,阻抗匹配有什么作用

发布时间:2023-07-19 16:06:17编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对阻抗是什么,阻抗匹配有什么作用不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

阻抗是什么,阻抗匹配有什么作用

在由电阻、电感和电容组成的电路中,电路中对电流的阻力称为阻抗。阻抗常用z表示,z是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容器对电路中交流电的阻断作用称为容抗,电感器对电路中交流电的阻断作用称为感抗,电容器和电感器对电路中交流电的阻断作用总称为电抗。阻抗的单位是欧姆。

阻抗的概念不仅存在于电路中,也存在于机械振动系统中。

阻抗是代表元件性能或电路电气性能的物理量。交流电路中无源电路两端的电压峰值(或有效值)Um与通过电路的电流峰值(或有效值)Im之比称为阻抗,用z表示,单位为欧姆()。当u不变时,z越大,I越小,阻抗对电流有限制作用。阻抗匹配的重要性

信号传输过程中负载阻抗与信号源内部阻抗的特定匹配关系。一台设备的输出阻抗与连接的负载阻抗之间要满足一定的关系,避免负载接入后对设备本身的工作状态产生明显的影响。

对于电子设备的互联,比如信号源接放大器,前级接后级。只要后级的输入阻抗大于前级输出阻抗的5-10倍,就可以认为阻抗匹配良好;电子管机连接音箱的功放,应选择标称阻抗等于或接近其输出端的音箱,而晶体管功放则没有这种限制,可以连接任意阻抗的音箱。

阻抗匹配主要有两个作用:调节负载功率和抑制信号反射。阻抗匹配的方法主要有两种,一种是改变阻抗力,另一种是调整传输线。改变阻抗力是通过电容、电感和负载的串并联来调节负载阻抗值,从而达到源和负载的阻抗匹配。

调整传输线就是拉长源和负载的距离,用电容和电感把阻抗力调整为零。此时信号不会发出,能量可以被负载吸收。在高速PCB布线中,数字信号的路由阻抗一般设计为50欧姆。一般同轴电缆基带50欧姆,频段75欧姆,双绞线(差分)85-100欧姆。阻抗匹配的应用

对于一般的高频信号场,比如时钟信号、总线信号,甚至高达几百兆的DDR信号,一般器件的收发机的感抗和容抗都比较小,相对电阻(即阻抗的实部)可以忽略不计。这时候阻抗匹配只需要考虑实部。

在射频领域,许多器件,如天线、功率放大器等,具有非实的输入输出阻抗(非纯电阻),其虚部(容抗或感抗)过大,无法忽略,应采用共轭匹配法。

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