端接電阻的作用

1、精品文檔端接電阻的作用端接電阻是干什么的端接電阻是用來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的。什么是阻抗匹配，對(duì)于波形信號(hào)，在傳輸和使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生非線性阻抗，例如線路中存在電容或電感等非線性原件，對(duì)于高頻的信號(hào)不知道什么時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生阻抗，此時(shí)就會(huì)影響信號(hào)的特性，頻率或者能量都會(huì)改變，可以通過(guò)在電路中加入一種電阻控制電路的阻抗使之達(dá)到不影響信號(hào)，這種電阻就是端接電阻。端接電阻分為并行端接和串行端接兩種。阻抗匹配在高頻設(shè)計(jì)中是一個(gè)常用的概念，這篇文章對(duì)這個(gè) “阻抗匹配 ”進(jìn)行了比較好的解析?；卮鹆耸裁词亲杩蛊ヅ?。阻抗匹配( Impedancematching )是微波電子學(xué)里的一部分，主要用于傳輸線上，來(lái)達(dá)至所有高頻

2、的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的，不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提升能源效益。大體上，阻抗匹配有兩種，一種是透過(guò)改變阻抗力(lumped-circuitmatching) ，另一種則是調(diào)整傳輸線的波長(zhǎng)( transmissionlinematching) 。要匹配一組線路，首先把負(fù)載點(diǎn)的阻抗值，除以傳輸線的特性阻抗值來(lái)歸一化，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上。改變阻抗力把電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負(fù)載的阻抗值，在圖表上的點(diǎn)會(huì)沿著代表實(shí)數(shù)電阻的圓圈走動(dòng)。如果把電容或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì)以圖中心旋轉(zhuǎn)180度，然后才沿電阻圈走動(dòng)，再沿中心旋轉(zhuǎn)180 度。重覆以上方法直至電阻值變成1，即可直

3、接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ?。調(diào)整傳輸線由負(fù)載點(diǎn)至來(lái)源點(diǎn)加長(zhǎng)傳輸線，在圖表上的圓點(diǎn)會(huì)沿著圖中心以逆時(shí)針?lè)较蜃邉?dòng)，直至走到電阻值為 1 的圓圈上，即可加電容或電感把阻抗力調(diào)整為零，完成匹配阻抗匹配則傳輸功率大，對(duì)于一個(gè)電源來(lái)講，單它的內(nèi)阻等于負(fù)載時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)阻抗匹配。最大功率傳輸定理，如果是高頻的話，就是無(wú)反射波。對(duì)于普通的寬頻放大器，輸由阻抗50Q,功率傳輸電路中需要考慮阻抗匹配，可是如果信號(hào)波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電纜長(zhǎng)度，即纜長(zhǎng)可以忽略的話，就無(wú)須考慮阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量傳輸時(shí)，要求負(fù)載阻抗要和傳輸線的特征阻抗相等，此時(shí)的傳輸不會(huì)產(chǎn)生反射，這表明所有能量都被負(fù)載吸收了。反之則在傳輸中有

4、能量損失。高速 PCB布線時(shí)，為了防止信號(hào)的反射，要求是線路的阻抗為 50 歐姆。這是個(gè)大約的數(shù)字，一般規(guī)定同軸電纜基帶 50 歐姆，頻帶75 歐姆，對(duì)絞線則為 100 歐姆 , 只是取個(gè)整而已，為了匹配方便。阻抗從字面上看就與電阻不一樣，其中只有一個(gè)阻字是相同的，而另一個(gè)抗字呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，阻抗就是電阻加電抗，所以才叫阻抗；周延一點(diǎn)地說(shuō)，阻抗就是電阻、電容抗及電感。12歡迎下載抗在向量上的和。在直流電的世界中，物體對(duì)電流阻礙的 作用叫做電阻，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值 的大小差異而已。電阻小的物質(zhì)稱作良導(dǎo)體，電阻很大的 物質(zhì)稱作非導(dǎo)體，而最近在高科技領(lǐng)域中稱的超導(dǎo)體，則 是一種電阻值

5、幾近于零的東西。但是在交流電的領(lǐng)域中則 除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的流 動(dòng)，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。電容 及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡(jiǎn)稱容抗及感 抗。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是奧姆，而其值的大小則 和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大， 頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還 有相位角度的問(wèn)題，具有向量上的關(guān)系式，因此才會(huì)說(shuō)： 阻抗是電阻與電抗在向量上的和。阻抗匹配是指負(fù)載阻抗 與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工 作狀態(tài)。對(duì)于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。 在純電阻電路中，當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵(lì)源內(nèi)阻時(shí)，

6、則輸出 功率為最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失配。 當(dāng)激勵(lì)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗含有電抗成份時(shí)，為使負(fù)載得 到最大功率，負(fù)載阻抗與內(nèi)阻必須滿足共扼關(guān)系，即電阻 成份相等，電抗成份只數(shù)值相等而符號(hào)相反。這種匹配條 件稱為共扼匹配。一、阻抗匹配的研究 在高速的設(shè)計(jì)中，阻抗的匹配與否關(guān)系到信號(hào)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。阻抗匹配的技術(shù)可以說(shuō)是豐富多樣，但是在具體的系統(tǒng)中怎樣才能比較合理的應(yīng)用，需要衡量多個(gè)方面的因素。例如我們?cè)谙到y(tǒng)中設(shè)計(jì)中，很多采用的都是源段的串連匹配。對(duì)于什么情況下需要匹配，采用什么方式的匹配，為什么采用這種方式。例如：差分的匹配多數(shù)采用終端的匹配；時(shí)鐘采用源段匹配； 1、串聯(lián)終端匹配串聯(lián)終端匹

7、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)的源端和傳輸線之間串接一個(gè)電阻R,使源端的輸由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)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。相對(duì)并聯(lián)匹配來(lái)說(shuō)，串聯(lián)匹配不要

8、求信號(hào)驅(qū)動(dòng)器具有很大的電流驅(qū)動(dòng)能力。選擇串聯(lián)終端匹配電阻值的原則很簡(jiǎn)單，就是要求匹配電阻值與驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗之和與傳輸線的特征阻抗相等。理想的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗為零，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)器總是有比較小的輸出阻抗，而且在信號(hào)的電平發(fā)生變化時(shí)，輸出阻抗可能不同。比如電源電壓為+ 4.5V的CMOS區(qū)動(dòng)器，在低電平時(shí)典型的輸由阻抗 為37Q,在高電平時(shí)典型的輸由阻抗為45Q4 ; TTL驅(qū)動(dòng)器和CMOS區(qū)動(dòng)一樣，具輸由阻抗會(huì)隨信號(hào)的電平大小變化 而變化。因此，對(duì) TTL或CMO能路來(lái)說(shuō)，不可能有十分正 確的匹配電阻，只能折中考慮。鏈狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信號(hào)網(wǎng)路不適合使用串聯(lián)終端匹配，所有的負(fù)載必須接到傳輸線的末端。

9、否則，接到傳輸線中間的負(fù)載接受到的波形就會(huì)象圖3.2.5中C點(diǎn)的電壓波形一樣。可以看出，有一段時(shí)間負(fù)載端信號(hào)幅度為原始信號(hào)幅度的一半。顯然這時(shí)候信號(hào)處在不定邏輯狀態(tài)，信號(hào)的噪聲容限很低。串聯(lián)匹配是最常用的終端匹配方法。它的優(yōu)點(diǎn)是功耗小，不會(huì)給驅(qū)動(dòng)器帶來(lái)額外的直流負(fù)載，也不會(huì)在信號(hào)和地之間引入額外的阻抗；而且只需要一個(gè)電阻元件。 2、并聯(lián)終端匹配并聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號(hào)源端阻抗很小的情況下，通過(guò)增加并聯(lián)電阻使負(fù)載端輸入阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配，達(dá)到消除負(fù)載端反射的目的。實(shí)現(xiàn)形式分為單電阻和雙電阻兩種形式。并聯(lián)終端匹配后的信號(hào)傳輸具有以下特點(diǎn)：A 驅(qū)動(dòng)信號(hào)近似以滿幅度沿傳輸線傳播；B

10、所有的反射都被匹配電阻吸收；C 負(fù)載端接受到的信號(hào)幅度與源端發(fā)送的信號(hào)幅度近似相同。在實(shí)際的電路系統(tǒng)中，芯片的輸入阻抗很高，因此對(duì)單電阻形式來(lái)說(shuō)，負(fù)載端的并聯(lián)電阻值必須與傳輸線的特征阻抗相近或相等。假定傳輸線的特征阻抗為50Q,則R值為50Qo如果信號(hào)的高電平為5V,則信號(hào)的靜態(tài)電流將達(dá)到100mA由于典型的TTL或CMOS1路的驅(qū)動(dòng)能力很小，這 種單電阻的并聯(lián)匹配方式很少出現(xiàn)在這些電路中。雙電阻形式的并聯(lián)匹配，也被稱作戴維南終端匹配，要求的電流驅(qū)動(dòng)能力比單電阻形式小。這是因?yàn)閮呻娮璧牟⒙?lián)值與傳輸線的特征阻抗相匹配，每個(gè)電阻都比傳輸線的特征阻抗大?？紤]到芯片的驅(qū)動(dòng)能力，兩個(gè)電阻值的選擇必須遵循

11、三個(gè)原則：.兩電阻的并聯(lián)值與傳輸線的特征阻抗相等；.與電源連接的電阻值不能太小，以免信號(hào)為低電平時(shí)驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大；.與地連接的電阻值不能太小，以免信號(hào)為高電平時(shí)驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大。并聯(lián)終端匹配優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行；顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)是會(huì)帶來(lái)直流功耗：?jiǎn)坞娮璺绞降闹绷鞴呐c信號(hào)的占空比緊密相關(guān)？；雙電阻方式則無(wú)論信號(hào)是高電平還是低電平都有直流功耗。因而不適用于電池供電系統(tǒng)等對(duì)功耗要求高的系統(tǒng)。另外，單電阻方式由于驅(qū)動(dòng)能力問(wèn)題在一般的TTL、CMOS1統(tǒng)中沒(méi)有應(yīng)用，而雙電阻方式需要兩個(gè)元件，這就對(duì)PCB的板面積提由了要求，因此不適合用于高密度印刷電路板。當(dāng)然還有：AC終端匹配；基于二極管的電壓鉗位等匹配方式。二、將

12、訊號(hào)的傳輸看成軟管送水澆花 2.1 數(shù)位系統(tǒng)之多層板訊號(hào)線( SignalLine )中，當(dāng)出現(xiàn)方波訊號(hào)的傳輸時(shí)，可將之假想成為軟管( hose)送水澆花。一端于手握處加壓使其射出水柱，另一端接在水龍頭。當(dāng)握管處所施壓的力道恰好，而讓水柱的射程正確灑落在目標(biāo)區(qū)時(shí)，則施與受兩者皆歡而順利完成使命，豈非一種得心應(yīng)手的小小成就？ 2.2 然而一旦用力過(guò)度水注射程太遠(yuǎn)，不但騰空越過(guò)目標(biāo)浪費(fèi)水資源，甚至還可能因強(qiáng)力水壓無(wú)處宣泄，以致往來(lái)源反彈造成軟管自龍頭上的掙脫 ! 不僅任務(wù)失敗橫生挫折，而且還大捅紕漏滿臉豆花呢！ 2.3 反之，當(dāng)握處之?dāng)D壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結(jié)果。過(guò)猶不及皆非所欲

13、，唯有恰到好處才能正中下懷皆大歡喜。 2.4 上述簡(jiǎn)單的生活細(xì)節(jié)，正可用以說(shuō)明方波(SquareWave)訊號(hào)(Signal )在多層板傳輸線( TransmissionLine ，系由訊號(hào)線、介質(zhì)層、及接地層三者所共同組成)中所進(jìn)行的快速傳送。此時(shí)可將傳輸線(常見(jiàn)者有同軸電纜CoaxialCable ，與微帶線MicrostripLine 或帶線 StripLine 等)看成軟管，而握管處所施加的壓力，就好比板面上 “接受端 ”( Receiver )元件所并聯(lián)到 Gnd 的電阻器一般，可用以調(diào)節(jié)其終點(diǎn)的特性阻抗( CharacteristicImpedance ) ，使匹配接受端元件內(nèi)部的

14、需求。三、傳輸線之終端控管技術(shù)( Termination )3.1 、由上可知當(dāng) “訊號(hào) ”在傳輸線中飛馳旅行而到達(dá)終點(diǎn)，欲進(jìn)入接受元件(如CPU或Meomery等大小不同的IC)中工作時(shí)，則該訊號(hào)線本身所具備的 “特性阻抗” ，必須要與終端元件內(nèi)部的電子阻抗相互匹配才行，如此才不致任務(wù)失敗白忙一場(chǎng)。用術(shù)語(yǔ)說(shuō)就是正確執(zhí)行指令，減少雜訊干擾，避免錯(cuò)誤動(dòng)作” 。一旦彼此未能匹配時(shí)，則必將會(huì)有少許能量回頭朝向 “發(fā)送端”反彈，進(jìn)而形成反射雜訊(Noise)的煩惱。3.2當(dāng)傳輸線本身的特性阻抗(Z0)被設(shè)計(jì)者訂定為28ohm 時(shí)，則終端控管的接地的電阻器(Zt)也必須是28ohm,如此才能協(xié)助傳輸線對(duì)

15、Z0的保持，使整體得以穩(wěn)定在28ohm 的設(shè)計(jì)數(shù)值。也唯有在此種Z0=Zt 的匹配情形下，訊號(hào)的傳輸才會(huì)最具效率，其 “訊號(hào)完整性 ”( SignalIntegrity ，為訊號(hào)品質(zhì)之專用術(shù)語(yǔ))也才最好。四、特性阻抗( CharacteristicImpedance ) 4.1 當(dāng)某訊號(hào)方波，在傳輸線組合體的訊號(hào)線中，以高準(zhǔn)位（ HighLevel ）的正壓訊號(hào)向前推進(jìn)時(shí)，則距其最近的參考層（如接地層）中，理論上必有被該電場(chǎng)所感應(yīng)出來(lái)的負(fù)壓訊號(hào)伴隨前行（等于正壓訊號(hào)反向的回歸路徑ReturnPath ）,如此將可完成整體性的回路（Loop）系統(tǒng)。該 “訊號(hào) ”前行中若將其飛行時(shí)間暫短加以凍結(jié)，

16、即可想象其所遭受到來(lái)自訊號(hào)線、介質(zhì)層與參考層等所共同呈現(xiàn)的瞬間阻抗值（ InstantaniousImpedance ） ，此即所謂的 “特性阻抗 ”。是故該 “特性阻抗 ”應(yīng)與訊號(hào)線之線寬（w） 、線厚（t）、介質(zhì)厚度（h）與介質(zhì)常數(shù)（Dk）都扯上了關(guān)系。4.2 、阻抗匹配不良的后果由于高頻訊號(hào)的特性阻抗"（Z0）原詞甚長(zhǎng)，故一般均簡(jiǎn)稱之為 阻抗”。讀者千萬(wàn)要小心，此與低頻AC交流電（60Hz）其電線（并非傳輸線）中，所由現(xiàn)的阻抗值（Z）并不完全相同。數(shù)位系統(tǒng)當(dāng)整條傳輸線的 Z0 都能管理妥善，而控制在莫一范圍內(nèi)（±10%或±5%）者，此品質(zhì)良好的傳輸線，將可使

17、得雜訊減少，而誤動(dòng)作也可避免。但當(dāng)上述微帶線中 Z0 的四種變數(shù)（w、 t 、 h、 r ）有任一項(xiàng)發(fā)生異常，例如訊號(hào)線出現(xiàn)缺口時(shí)，將使得原來(lái)的 Z0 突然上升（見(jiàn)上述公式中之 Z0與W成反比的事實(shí)），而無(wú)法繼續(xù)維持應(yīng)有的穩(wěn)定均勻（ Continuous ）時(shí)，則其訊號(hào)的能量必然會(huì)發(fā)生部分前進(jìn)，而部分卻反彈反射的缺失。如此將無(wú)法避免雜訊及誤動(dòng)作了。例如澆花的軟管突然被踩住，造精品文檔成軟管兩端都出現(xiàn)異常，正好可說(shuō)明上述特性阻抗匹配不良的問(wèn)題。 4.3 、阻抗匹配不良造成雜訊上述部分訊號(hào)能量的反彈，將造成原來(lái)良好品質(zhì)的方波訊號(hào)，立即出現(xiàn)異常的變形(即發(fā)生高準(zhǔn)位向上的Overshoot ，與低準(zhǔn)位

18、向下的 Undershoot ，以及二者后續(xù)的Ringing ) 。此等高頻雜訊嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)誤動(dòng)作，而且當(dāng)時(shí)脈速度愈快時(shí)雜訊愈多也愈容易出錯(cuò)。并行端接是指使負(fù)載阻抗與傳輸線阻抗匹配，并行端接主要是在盡量靠近負(fù)載端的位置加上拉和 / 或下拉阻抗以實(shí)現(xiàn)終端的阻抗匹配。 1、簡(jiǎn)單的并行端接這種端接方式是簡(jiǎn)單地在負(fù)載端加入一下拉到GND勺電阻RT (RT= Z0)來(lái)實(shí)現(xiàn)匹配，采用此端接的條件是驅(qū)動(dòng)端必須能夠提供輸出高電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流以保證通過(guò)端接電阻的高電平電壓滿足門限電壓要求。在輸出為高電平狀態(tài)時(shí)，這種并行端接電路消耗的電流過(guò)大，因此一般器件很難可靠地支持這種端接電路，這種設(shè)計(jì)一般不采用。 2、戴

19、維寧( Thevenin )并行端接戴維寧( Thevenin )端接即分壓器型端接，它采用上拉電阻 R1 和下拉電阻R2 構(gòu)成端接電阻，通過(guò)R1 和 R2 吸收反射。 R1 和 R2 阻值的選取由下面的條件決定。 R1 的最大值由可接受的信號(hào)的最大上升時(shí)間(是RC充放電時(shí)間常數(shù)的函數(shù))決定， R1 的最小值由驅(qū)動(dòng)源的吸電流數(shù)值決定。戴。維寧等效阻抗可表示為： RT=(R1R2)/(R1+R2) 。它要求 RT 等于傳輸線阻抗Z0 以達(dá)到最佳匹配。此端接雖然降低了對(duì)源端器件驅(qū)動(dòng)能力的要求，但卻由于在VCC和GN應(yīng)間連接的電阻R1和R2從而一直在從系統(tǒng)電源吸收電流，因此 直流功耗較大。3、主動(dòng)并

20、行端接在此端接策略中，端接電阻 RT (RT= Z0)將負(fù)載端信號(hào)拉 至一偏移電壓 VBIAS,它需要一個(gè)具有吸、灌電流能力的獨(dú) 立的電壓源來(lái)滿足輸出電壓的跳變速度的要求。在此端接方案中，如偏移電壓VBIAS 為正電壓，輸入為邏輯低電平時(shí)有DC直流功率損耗，如偏移電壓VBIAS為負(fù)電壓，則輸入為邏輯高電平時(shí)有直流功率損耗。4、并行AC端接并行AC端接使用電阻和電容網(wǎng)絡(luò)(串聯(lián) RCC作為端接阻 抗。端接電阻R要小于等于傳輸線阻抗Z0,電容C必須大于100pF,推薦使用0.1uF的多層陶瓷電容。電容有阻低頻 通高頻的作用，因此電阻R不是驅(qū)動(dòng)源的直流負(fù)載，故這種端接方式無(wú)任何直流功耗。常用在變壓器的

21、端接上。5、二極管并行端接使用肖特基二極管或快速開(kāi)關(guān)硅管進(jìn)行傳輸線端接。二極管的開(kāi)關(guān)速度必須至少比信號(hào)上升時(shí)間快4 倍以上。如果在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)振鈴問(wèn)題，可以很容易地加入二極管來(lái)消除。肖特基二極管的正向電壓降Vf (典型 0.3 到0.45V )將輸入信號(hào)鉗位到GND Vf 和 VCC Vf 之間。這樣。就顯著抑制了信號(hào)的過(guò)沖（正尖峰）和下沖（負(fù)尖峰） 。串行端接是指使源阻抗與傳輸線阻抗匹配。串行端接是通過(guò)在盡量靠近源端的位置串行插入一個(gè)電阻RS （一田是10Q到75Q）到傳輸線中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。串行端接是匹配信號(hào)源的阻抗，所插入的串行電阻阻值加上驅(qū)動(dòng)源的輸出阻抗應(yīng)大于等于傳輸線阻抗（輕微過(guò)阻尼）

22、。端接通過(guò)使源端反射系數(shù)為零從而抑制從負(fù)載反射回來(lái)的信號(hào)（負(fù)載端輸入高阻，不吸收能量）再?gòu)脑炊朔瓷浠刎?fù)載端。每條線只需要一個(gè)端接電阻，無(wú)需與電源相連接，消耗功率小。當(dāng)驅(qū)動(dòng)高容性負(fù)載時(shí)可提供限流作用，這種限流作用還可以幫助減小地彈噪聲。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，這種端接是用途最廣的。匹配條件 負(fù)載阻抗等于信源內(nèi)阻抗，即它們的模與輻角分別相等，這時(shí)在負(fù)載阻抗上可以得到無(wú)失真的電壓傳輸。 負(fù)載阻抗等于信源內(nèi)阻抗的共軛值，即它們的模相等而輻角之和為零。這時(shí)在負(fù)載阻抗上可以得到最大功率。這種匹配條件稱為共軛匹配。如果信源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗均為純阻性，則兩種匹配條件是等同的。阻抗匹配是指負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗互相適配

23、，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對(duì)于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。在純電阻電路中，當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵(lì)源內(nèi)阻時(shí)，則輸出功率為最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失。配。當(dāng)激勵(lì)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗含有電抗成份時(shí)，為使負(fù)載得到最大功率，負(fù)載阻抗與內(nèi)阻必須滿足共扼關(guān)系，即電阻成份相等，電抗成份絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。這種匹配條件稱為共扼匹配。阻抗匹配( Impedancematching )是微波電子學(xué)里的一部分，主要用于傳輸線上，來(lái)達(dá)至所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的，不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提升能源效益。史密夫圖表上。電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負(fù)載的阻抗值，在圖表上的點(diǎn)

24、會(huì)沿著代表實(shí)數(shù)電阻的圓圈走動(dòng)。如果把電容或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì)以圖中心旋轉(zhuǎn)180 度，然后才沿電阻圈走動(dòng)，再沿中心旋轉(zhuǎn)180 度。重覆以上方法直至電阻值變成1，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ?。共軛匹配在信?hào)源給定的情況下，輸出功率取決于負(fù)載電阻與信號(hào)源內(nèi)阻之比K,當(dāng)兩者相等，即 K=1時(shí)，輸由功率最大。然而阻抗匹配的概念可以推廣到交流電路，當(dāng)負(fù)載阻抗與信號(hào)源阻抗共軛時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)功率的最大傳輸，如果負(fù)載阻抗不滿足共軛匹配的條件，就要在負(fù)載和信號(hào)源之間加一個(gè)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，將負(fù)載阻抗變換為信號(hào)源阻抗的共軛，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。匹配分類大體上，阻抗匹配有兩種，一種是透過(guò)改變阻抗力( lumped-ci

25、rcuitmatching ) ，另一種則是調(diào)整傳輸線的波。16 歡迎下精品文檔長(zhǎng)( transmissionlinematching ) 。要匹配一組線路，首先把負(fù)載點(diǎn)的阻抗值，除以傳輸線的特性阻抗值來(lái)歸一化，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上。 1、改變阻抗力把電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負(fù)載的阻抗值，在圖表上的點(diǎn)會(huì)沿著代表實(shí)數(shù)電阻的圓圈走動(dòng)。如果把電容或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì)以圖中心旋轉(zhuǎn)180度，然后才沿電阻圈走動(dòng)，再沿中心旋轉(zhuǎn)180 度。重復(fù)以上方法直至電阻值變成1，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ洹?2、調(diào)整傳輸線由負(fù)載點(diǎn)至來(lái)源點(diǎn)加長(zhǎng)傳輸線，在圖表上的圓點(diǎn)會(huì)沿著圖中心以逆時(shí)針?lè)较蜃邉?dòng)，直至走到電阻值為 1 的圓圈上，即可加電容或電感把阻抗力調(diào)整為零，完成匹配。阻抗匹配則傳輸功率大，對(duì)于一個(gè)電源來(lái)講，單它的內(nèi)阻等于負(fù)載時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)阻抗匹配。最大功率傳輸定理，如果是高頻的話，就是無(wú)反射波。對(duì)于普通的寬頻放大器，輸由阻抗 50Q,功率傳輸電路中需要考