什么是阻抗?什么是阻抗匹配?为什么要阻抗匹配?
什么是阻抗匹配
何为阻抗阻抗从字面上看就与电阻不一样,其中只有一个阻字是相同的,而另一个抗字呢?简单地说,阻抗就是电阻加电抗,所以才叫阻抗;周延一点地说,阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的世界中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻,世界上所有的物质都有电阻,只是电阻值的大小差异而已。电阻小的物质称作良导体,电阻很大的物质称作非导体,而最近在高科技领域中称的超导体,则是一种电阻值几近于零的东西。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻一样是奥姆,而其值的大小则和交流电的频率有关系,频率愈高则容抗愈小感抗愈大,频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题,具有向量上的关系式,因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。 阻抗匹配信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系,以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对电子设备互连来说,例如信号源连放大器,前级连后级,只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上,就可认为阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说,电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱,而晶体管放大器则无此限制,可以接任何阻抗的音箱。[编辑本段]匹配条件① 负载阻抗等于信源内阻抗,即它们的模与辐角分别相等,这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。②负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值,即它们的模相等而辐角之和为零。这时在负载阻抗上可以得到最大功率。这种匹配条件称为共轭匹配。如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性,则两种匹配条件是等同的。 阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中,当负载电阻等于激励源内阻时,则输出功率为最大,这种工作状态称为匹配,否则称为失配。当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时,为使负载得到最大功率,负载阻抗与内阻必须满足共扼关系,即电阻成份相等,电抗成份绝对值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。阻抗匹配(Impedance matching)是微波电子学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。史密夫图表上。电容或电感与负载串联起来,即可增加或减少负载的阻抗值,在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地,首先图表上的点会以图中心旋转180度,然后才沿电阻圈走动,再沿中心旋转180度。重覆以上方法直至电阻值变成1,即可直接把阻抗力变为零完成匹配。什么是阻抗匹配
阻抗匹配是什么
如果把电压比作速度、把电流比作力量:
比如两个人,一个干瘦,力量不大但跑路速度快,另一个是胖子,虽然动作较慢,但有力量。
如果你让瘦子跑腿去送信、让胖子搬运货物,这活就安排对了,这叫阻抗匹配;
如果你让胖子跑腿去送信、让瘦子干体力活,虽然也能做,但谁都干不好,这叫不匹配。
瘦子速度快力量小,相当于电压高电流小,适合高阻抗的工作;
胖子速度慢力量大,相当于电压低电流大,适合低阻抗的工作。
虽然他们的工钱(功率)都一样,但只有工作(阻抗)匹配了,才能让他们发挥的最好。
电路为什么要阻抗匹配能举个例子
比如说,电影院散场,人群一个接一个守纪律的移动,从场内外出到门外的时候因为门外道路较宽而不会拥挤,但是门外以与门内同样密度的人群要通过此门进入场内时,因为门外集中的人多,在门口处便会出现等待、拥挤的情况,甚至可能有人走到门边觉得太挤而又折返不进门(反射);电流通过导体时,也有类似情况,交流电流通过导体时电荷在导体内部的分布较复杂,阻抗匹配时可以理解为导体在连接过渡处电荷正反向通过时受到的阻碍的情况是一样的,所以能顺利通过,但是在接头处流动条件(相当道路连接处)有区别时,正反向通过的电荷便可能出现混乱,从而影响全电路上的电荷移动,所以要求交流电路,尤其在高频电路上,电路的通过性能,也就是阻抗要相匹配。
为什么要进行阻抗匹配啊多谢高手指点
阻抗匹配对负载阻抗与源内部阻抗进行匹配适配,以得到最大功率输出,因为阻抗匹配后,没有反射,所以传输效率最高。
一个简答的例子就是中学物理学的,负载电阻等于电源内阻时,输出功率最大,阻抗匹配的作用就是使负载阻抗和源阻抗相匹配。
阻抗不匹配,谁能简单讲讲阻抗不匹配为什么信号会出现很多谐波运放和信号源之间如何进行阻抗匹配
阻抗匹配概念很广,但是从你说产生谐波的角度来说,我认为你是想知道高速信号链阻抗匹配的概念的,论述如下。
1.无论是什么频率的信号,收发两端阻抗匹配都会使得下一级接收到最大功率,这是显然的。
2.对于低频信号,阻抗匹配的概念用处不大。这些我亲自侧过,只要上下级的负载均在彼此的适配范围内,毫无压力,信号会完好无损,不用考虑太多。
3.对于高频信号,由于信号频率升高之后,各类元件的高频效应显现,各类元件开始表现出频率响应,甚至局部会出现谐振。一方面,信号的谐波是普遍存在的,只是功率和信号相比非常小,有时元件的频率响应会对信号的某次谐波产生谐振效应,从而将一部分谐波能量放大,产生给类谐波。另一方面,由于元件在高频会出现频响的非线性,这回导致各类谐波甚至加减谐波的出现。阻抗匹配可以使得前后级的阻抗为纯阻性(消除了电抗的影响),使得信号能够无损传输。
4.对于射频甚至微波信号,电路信号根本就不是集总的,需要通过偏微分方程(而非常微分方程)来描述。这时,元器件的尺寸会彻底改变元器件的频响,必须要进行阻抗匹配,因为哪怕是连线的尺寸都会使得联线表现出电抗特性,且没点电抗特性不同。否则即使在理想状态下,也会发生反射现象,使得信号链路上出现各类谐波。
5.综上,阻抗匹配在低频时意义不大,但高频到射频上非常有必要;另外,阻抗匹配是作为一个电子工程师应该有的必备素养,很多时候哪怕是不必要的,也应该脑袋里时刻记着这么个事情,这是近些年来电赛模拟部分的一个考察点。 低频时,关心的是传输的波形;高频甚至射频时,同时也要关心传递的功率。
运放和信号源之间如何进行匹配?那要看你信号的频率和场合了,楼主可以说的详细一些,我会一一解释。
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