阻抗匹配原理說明

阻抗匹配原理說明抗匹配是無線電技術(shù)中常見的一種工作狀態(tài)傳輸關(guān)系。當(dāng)電路實(shí)現(xiàn)阻抗匹配時(shí)，將獲得最大的功率傳輸。反之，當(dāng)電路阻抗失配時(shí)，不能全部送至揚(yáng)聲器。假設(shè)揚(yáng)聲器的阻抗遠(yuǎn)小于擴(kuò)音機(jī)的輸出阻抗，擴(kuò)音機(jī)就處于過載狀態(tài)，起輸出電壓上升，同樣不利于擴(kuò)，音機(jī)的工作，聲音還會(huì)產(chǎn)生失真。因此擴(kuò)音機(jī)電路的輸出簡(jiǎn)要的分析。純電阻電路RE、內(nèi)阻為r的電池組上〔見圖，在什么條件下電源輸出的功率最大呢？當(dāng)外電阻等于內(nèi)同樣也必需滿足R=r電抗電路Z表示。其中，電容和電感對(duì)溝通電的阻礙作用，分別稱為容抗及和感抗而。容抗和感抗的值除了與電容和電感本身大小有關(guān)之外，還與所工作的溝通電的頻率有關(guān)。值得留意的是，在電抗電路中，電阻R，感抗而與容抗雙的值不能用簡(jiǎn)潔的算術(shù)相加，而常用阻抗三角形法來計(jì)算〔見圖。因而電抗電路要做到匹配比純電阻電路要簡(jiǎn)潔一些，除了輸人和輸出電路中的電阻成分要求相等外，還要求電抗成分大小相等符號(hào)相反〔共軛匹配；或者電阻成分和電抗成分均分別相等〔無反射匹配X即感抗XL和容抗XC〔僅指串聯(lián)電路來講，假設(shè)并聯(lián)電路則計(jì)算更為簡(jiǎn)潔。滿足上述條件即稱為阻抗匹配，負(fù)載即能得到最大的功率．阻抗匹配的關(guān)鍵是前級(jí)的輸出阻抗與后級(jí)的輸人阻抗相等3Er時(shí)，從ABZ=UI／I1，即輸人電壓與輸人電流之比。對(duì)于信抗值的大小，對(duì)于不同的電路要求不一樣。例如：萬用表中電壓擋的輸人阻〔稱為電壓靈敏度〕越高，對(duì)被測(cè)電路的分流就越小，測(cè)量誤差也就小。而電流擋的輸人阻抗越低，對(duì)被4CD，負(fù)載就不能獲得最大的功率輸出。輸出電壓U2和輸出電流I2之比即稱為輸出阻抗。輸出電流過大，損壞用電器。電子管根本電子管一般有三個(gè)極,一個(gè)陰極(K)用來放射電子,一個(gè)陽極(A)用來吸取陰極所放射的電子,一個(gè)柵極(G)用來把握流到陽極的電子流量.陰極放射電子的根本條件是:陰極本身必需具有相當(dāng)?shù)臒崃?陰極又分兩種,一種是直熱式,它是由電流直接通過陰極使陰極發(fā)熱而放射電子;另一種稱旁熱式陰極,其構(gòu)造一般是一個(gè)空心金屬管,管內(nèi)裝有繞成螺線形的燈絲,加上燈絲電壓使燈絲發(fā)熱從而使陰極發(fā)熱而放射電子,現(xiàn)在日常用的多半是這種電子管(如圖所示).由陰極放射出來的電子穿過柵極金屬絲間的空隙而到達(dá)陽極,由于柵極比陽極離陰極近得多,因而轉(zhuǎn)變柵極電位對(duì)陽極電流的影響比轉(zhuǎn)變陽極電壓時(shí)大得多,這就是三極管的放大作用.換句話說就是柵極電壓對(duì)陽極電流的把握作用.我們用一個(gè)參數(shù)稱跨導(dǎo)(S)來表示.另外還有一個(gè)參數(shù)μ來描述電子管的放大系數(shù),它的意義是說明白柵極電壓把握陽流的力氣比陽極電壓對(duì)陽流的作用大多少倍.為了提高電子管的放大系數(shù),在三極管的陽極和把握柵極之間另外參與一個(gè)柵極稱之為簾柵極,而構(gòu)成四極管,由于簾柵極具有比陰極高很多的正電壓,因此也是一個(gè)力氣很強(qiáng)的加速電極,它使得電子以更高的速度快速到達(dá)陽極,這樣把握柵極的把握作用變得更為顯著.因此比三極管具有更大的放大系數(shù).但是由于簾柵極對(duì)電子的加速作用,高速運(yùn)動(dòng)的電子打到陽極,這些高速電子的動(dòng)能很大,將從陽極上打出所謂二次電子,這些二次電子有些將被簾柵吸取形成簾柵電流,使簾柵電流上升這會(huì)導(dǎo)致簾柵電壓的下降,從而導(dǎo)致陽極電流的下降,為此四極管的放大系數(shù)受到確定而限制.為了解決上述沖突,在四極管簾柵極外的兩側(cè)再參與一對(duì)與陰極相連的集射極,由于集射極的電位與陰極一樣,所以對(duì)電子有排斥作用,使得電子在通過簾柵極之后在集射極的作用下按確定方向前進(jìn)并形成扁形射束,這扁形電子射束的電子密度很大,從而形成了一個(gè)低壓區(qū),從陽極上打出來的二次電子受到這個(gè)低壓區(qū)的排斥作用而被推回到陽極,從而使簾柵電流大大削減,電子管的放大力氣得而加強(qiáng).這種電子管我們稱為束射四極管,束射四極管不但放大系數(shù)較三極管為高,而且其陽極面積較大,允許通過較大的電流,因此現(xiàn)在的功放機(jī)常用到它作為功率放大.電子電路中的反響電路反響電路在各種電子電路中都獲得普遍的應(yīng)用,反響是將放大器輸出信號(hào)(電壓或電流)的一局部或全部,回授到放大器輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)展比較(相加或相減),并用比較所得的有效輸入信號(hào)去把握輸出,這就是放大器的反響過程.但凡回授到放大器輸入端的反響信號(hào)起加強(qiáng)輸入原輸入信號(hào)的,使輸入信號(hào)增加的稱正反響.反之則反.按其電路構(gòu)造又分為:電流反響電路和電壓反響電路.正反響電路多應(yīng)用在電子振蕩電路上,而負(fù)反響電路則多應(yīng)用在各種凹凸頻放大電路上.因應(yīng)用較廣,所以我們?cè)谶@里就負(fù)反響電路加以論述.負(fù)反響對(duì)放大器性能有四種影響:負(fù)反響能提高放大器增益的穩(wěn)定性.負(fù)反響能使放大器的通頻帶展寬.負(fù)反響能削減放大器的失真.負(fù)反響能提高放大器的信噪比.負(fù)反響對(duì)放大器的輸出輸入電阻有影響.圖F1是一種最根本的放大器電路,這個(gè)電路看上去很簡(jiǎn)潔,但其實(shí)其中包含了直流電R1和R2為BG,R3負(fù)載電阻,R5,C2和R4,C3旁路電容,它防止溝通電流負(fù)反響的產(chǎn)生.一.直流電流負(fù)反響電路.晶體管BG的基極電壓VBR1R2,BG放射極的電壓VE為Ie*R5BG的BE間的電壓=VB-VE=VB-Ie*R5BGIe↑則VE↑,BG電壓=VB-VE=VB-Ie*R5↓這樣使Ie↓.使直流工作點(diǎn)獲得穩(wěn)定.這個(gè)負(fù)反響過程是由于Ie↑所引起的,所以屬于電流負(fù)反響電路.其中放射極電容C3是供給溝通通路的,由于假設(shè)沒有C3,放大器工作時(shí)溝通信號(hào)同樣因R5的存在而形成負(fù)反響作用,使放大器的放大系數(shù)大打折扣.二.溝通電壓負(fù)反響電路溝通電壓負(fù)反響支路由R4,C4組成,輸出電壓經(jīng)過這條支路反響回輸入端.由于放大器的輸出端的信號(hào)與輸入信號(hào)電壓在相位上是互為反相的,所以由于反響信號(hào)的引入減弱了原輸入信號(hào)的作用.所以是電壓負(fù)反響電路.R4是把握著負(fù)反響量的大小,C4起隔直流通溝通的作R4C4截止的狀態(tài),使輸出信號(hào)消滅削頂失真.由于引入了負(fù)反響使輸入溝通信號(hào)幅值受到把握,所以避開了失真的產(chǎn)生.阻抗匹配的根本原理右圖中Rr為電源EErRR功率。依據(jù)式:從上式可看出，當(dāng)R=r時(shí)式中的式中分母中的(R-r0，此時(shí)負(fù)載所獵取的功率的根本原理。串,并聯(lián)諧振電路的特性一.串聯(lián)諧振電路:當(dāng)外來頻率加于一串聯(lián)諧振電路時(shí),它有以下特性:當(dāng)外加頻率等于其諧振頻率時(shí)其電路阻抗呈純電阻性,且有最少值,它這個(gè)特性在實(shí)際應(yīng)用中叫做陷波器.當(dāng)外加頻率高于其諧振頻率時(shí),電路阻抗呈感性,相當(dāng)于一個(gè)電感線圈.當(dāng)外加頻率低于其諧振頻率時(shí),這時(shí)電路呈容性,相當(dāng)于一個(gè)電容.二.并;聯(lián)諧振電路:當(dāng)外來頻率加于一并聯(lián)諧振電路時(shí),它有以下特性:當(dāng)外加頻率等于其諧