I. Osnovni princip usklađivanja impedanse
1. Čisti otporni krug
Fizika i elektrika su rekli takav problem: otpor R uređaja, spojenih na potencijal E, unutrašnji otpor r baterije, u kojim uslovima je izlazna snaga napajanja maksimalna? Kada je vanjski otpor jednak unutrašnjem otporu, izlazna snaga iz izvora napajanja u vanjsko kolo je maksimalna, što je usklađivanje snage čistog otpornog kola. Ako je zamijenjen AC krugom, isti također mora ispunjavati R=r ovaj uvjet kola da se podudara.
2. Krug reaktanse
Reaktancijski krugovi su složeniji od čistih otpornih kola, osim otpornika, u kolu se nalaze kondenzatori i induktori. Komponente i rade u niskofrekventnim ili visokofrekventnim AC krugovima. U AC krugu, impedancija otpora, kapacitivnost i induktivnost naizmjenične struje naziva se impedancija, označena slovom Z. Među njima, kapacitivnost i induktivnost prema impedanciji AC, respektivno, nazivaju se kapacitivni otpor i induktivni otpor i. Pored same kapacitivnosti i induktivnosti, vrijednost kapacitivnog i induktivnog otpora povezana je s veličinom frekvencije naizmjenične struje pri radu. Vrijedi napomenuti da se u krugu reaktancije vrijednosti otpora R, induktivnosti i kapacitivnosti ne mogu izračunati jednostavnim aritmetičkim zbrajanjem, već metodom trokuta impedancije. Stoga je krug reaktancije složeniji za uparivanje od kruga čistog otpora, osim što otporne komponente ulaznog i izlaznog kruga moraju biti jednake, ali također zahtijevaju komponente reaktancije jednake veličine i suprotnog predznaka (konjugirano podudaranje) ; ili su komponente otpora i reaktanse jednake (nereflektivno podudaranje). Ovdje je reaktancija X razlika između induktivnog otpora XL i kapacitivnog otpora XC (samo za serijska kola, ako je paralelno kolo kompliciranije za izračunavanje). Ispunjavanje gore navedenih uslova naziva se usklađivanje impedancije, opterećenje koje može dobiti maksimalnu snagu.
Ključ za usklađivanje impedanse je da je izlazna impedansa prednjeg stepena jednaka ulaznoj impedansi zadnjeg stepena. Ulazna i izlazna impedansa se široko koriste u elektronskim kolima na svim nivoima, raznim mernim instrumentima i raznim elektronskim komponentama. Dakle, koja je ulazna i izlazna impedansa? Ulazna impedansa je impedansa kola prema izvoru signala.
Na primjer:što je veća ulazna impedansa (naziva se osjetljivost na napon) naponskog bloka u multimetru, što je manji šant za kolo koje se testira, manja je greška mjerenja. I što je niža ulazna impedansa strujnog bloka, to je manja podjela napona u krugu koji se testira, a time i manja greška mjerenja. Za pojačivače snage, kada je izlazna impedancija izvora signala jednaka ulaznoj impedansi kola pojačala, to se naziva usklađivanje impedancije, i tada kolo pojačala može dobiti maksimalnu snagu na izlazu. Izlazna impedansa je impedansa kola koje govori opterećenje.
Na primjer:izvor napona zahtijeva nisku izlaznu impedanciju, dok izvor struje zahtijeva visoku izlaznu impedanciju. Za kolo za pojačavanje, vrijednost izlazne impedanse ukazuje na njegovu sposobnost da podnese opterećenje. Obično, ako je izlazna impedancija mala, sposobnost podnošenja opterećenja je jaka. Ako se izlazna impedancija i opterećenje ne mogu uskladiti, može se dodati transformator ili mrežno kolo kako bi se postiglo podudaranje. Na primjer, izlazni transformator se obično povezuje između tranzistorskog pojačala i zvučnika, a izlazna impedancija pojačala odgovara primarnoj impedanciji transformatora, a sekundarna impedancija transformatora odgovara impedanciji zvučnika. Transformator transformiše omjer impedancije omjerom zavoja primarnog i sekundarnog namotaja. U stvarnom elektronskom kolu, često se susreću izvor signala i pojačalo ili kolo pojačala i impedancija opterećenja nisu jednaki kućištu, tako da se ne mogu direktno povezati. Rješenje je da se između njih doda odgovarajući krug ili odgovarajuća mreža. Kao konačna napomena, usklađivanje impedanse je primjenjivo samo na elektronička kola. Budući da je snaga signala koja se prenosi u elektronskim kolima sama po sebi slaba, potrebno je usklađivanje da bi se povećala izlazna snaga. U električnim krugovima, usklađivanje se uglavnom ne razmatra, inače će izlazna struja biti previsoka i oštetiti uređaj.
II. primjena usklađivanja impedanse
Za opšta visokofrekventna signalna polja, kao što su signali sata, signali sabirnice, pa čak i do nekoliko stotina megabajta DDR signala, itd., opšti induktivni i kapacitivni otpor primopredajnika uređaja su relativno mali, u odnosu na otpor (tj. stvarni dio impedanse) može se zanemariti, u ovom trenutku, usklađivanje impedanse treba samo uzeti u obzir stvarni dio na njemu.
U području RF-a, kod mnogih uređaja kao što su antene, pojačala itd., njihove ulazne i izlazne impedanse su nerealne (ne čisti otpor), a njihov imaginarni dio (kapacitivni ili induktivni otpor) je toliko velik da se ne može zanemariti. , a zatim treba koristiti metodu konjugiranog podudaranja.
