串聯(lián)和并聯(lián)電阻的阻抗匹配方法解析
一、阻抗的概念
在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。常用Z來(lái)表示，它的值由交流電的頻率、電阻R、電感L、電容C相互作用來(lái)決定。由此可見(jiàn)，一個(gè)具體的電路，其阻抗是隨時(shí)變化的，它會(huì)隨著電流頻率的改變而改變。
二、阻抗匹配的概念
阻抗匹配是微波電子學(xué)里的一部分，主要用于傳輸線上，來(lái)達(dá)到所有高頻微波信號(hào)都能傳至負(fù)載的目的，不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提高能源效益。如果不匹配有什么后果呢?如果不匹配，則會(huì)形成反射，能力傳遞不過(guò)去，降低效率，會(huì)在傳輸線上形成駐波，導(dǎo)致傳輸線的有效功率容量降低;功率發(fā)射不出去，甚至?xí)䲟p壞發(fā)射設(shè)備。如果是電路板上的高速信號(hào)線與負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。其對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響是非常嚴(yán)重的。而在低頻電路中,我們一般不考慮傳輸線的匹配問(wèn)題,只考慮信號(hào)源跟負(fù)載之間的情況,因?yàn)榈皖l信號(hào)的波長(zhǎng)相對(duì)于傳輸線來(lái)說(shuō)很長(zhǎng),傳輸線可以看成是“短線”,反射可以不考慮(因?yàn)榫短,即使反射回來(lái),跟原信號(hào)還是一樣的)。
當(dāng)阻抗不匹配時(shí),有哪些辦法讓它匹配呢?
第一,可以考慮使用變壓器來(lái)做阻抗轉(zhuǎn)換。
第二,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的辦法,這在調(diào)試射頻電路時(shí)常使用，在一般電路設(shè)計(jì)較為少用。
第三,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法，即為串聯(lián)終端匹配和并聯(lián)終端匹配。
下面針對(duì)第三種匹配方法做簡(jiǎn)單的介紹：
1)串聯(lián)終端匹配
串聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號(hào)源端阻抗低于傳輸線特征阻抗的條件下，在信號(hào)端和傳輸線之間串接一個(gè)電阻R，使源端的輸出阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配，抑制從負(fù)載端反射回來(lái)的信號(hào)發(fā)生再次反射。串聯(lián)匹配不要求信號(hào)驅(qū)動(dòng)器具有很大的電流驅(qū)動(dòng)能力。
串聯(lián)終端匹配后的信號(hào)傳輸具有以下特點(diǎn)：
A. 由于串聯(lián)匹配電阻的作用，驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳播時(shí)以其幅度的50%向負(fù)載端傳播;
B. 信號(hào)在負(fù)載端的反射系數(shù)接近+1，因此反射信號(hào)的幅度接近原始信號(hào)幅度的50%。
C. 反射信號(hào)與源端傳播的信號(hào)疊加，使負(fù)載端接受到的信號(hào)與原始信號(hào)的幅度近似相同;
D. 負(fù)載端反射信號(hào)向源端傳播，到達(dá)源端后被匹配電阻吸收;
E. 反射信號(hào)到達(dá)源端后，源端驅(qū)動(dòng)電流降為0，直到下一次信號(hào)傳輸。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-10
