[阻抗]匹配變壓器公布時(shí)間

在信號(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)，輸出功率最大。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。

在線路板中，若有信號(hào)傳送時(shí)，希望由電源的發(fā)出端起，在能量損失最小的情形下，能順利的傳送到接受端，而且接受端將其完全吸收而不作任何反射。要達(dá)到這種傳輸，線路中的阻抗必須和發(fā)出端內(nèi)部的阻抗相等才行稱為"阻抗匹配"。在設(shè)計(jì)高速PCB電路時(shí)，阻抗匹配是設(shè)計(jì)的要素之一。而阻抗值與走線方式有絕對(duì)的關(guān)系。例如，是走在表面層(Microstrip)還是內(nèi)層(Stripline/Double Stripline)、與參考的電源層或地層的距離、走線寬度、PCB材質(zhì)等均會(huì)影響走線的特性阻抗值。也就是說(shuō)，要在布線后才能確定阻抗值，同時(shí)不同PCB生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來(lái)的特性阻抗也有微小的差別。一般仿真軟件會(huì)因線路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的限制而無(wú)法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況，這時(shí)候在原理圖上只能預(yù)留一些端接(Temninators)，如串聯(lián)電阻等，來(lái)緩和走線阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。真正根本解決問(wèn)題的方法還是布線時(shí)盡量注意避免阻抗不連續(xù)的發(fā)生。

定義:

特性阻抗的定義:在某一頻率下，電子器件傳輸信號(hào)線中，相對(duì)某一參考層，其高頻信號(hào)或電磁波在傳播過(guò)程中所受的阻力稱之為特性阻抗，它是電阻抗，電感抗，電容抗……的一個(gè)矢量總和。

特性阻抗的分類:

目前常見(jiàn)的特性阻抗分為:單端(線)阻抗、差分(動(dòng))阻抗、共面阻抗等。

單端(線)阻抗:英文single ended impedance ,指單根信號(hào)線測(cè)得的阻抗 。

差分(動(dòng))阻抗:英文differential impedance,指差分驅(qū)動(dòng)時(shí)在兩條等寬等間距的傳輸線中測(cè)試到的阻抗。

共面阻抗:英文coplanar impedance ,指信號(hào)線在其周圍GND/VCC(信號(hào)線到其兩側(cè)GND/VCC間距相等)之間傳輸時(shí)所測(cè)試到的阻抗。

阻抗控制需求的決定條件:當(dāng)信號(hào)在PCB導(dǎo)線中傳輸時(shí)，若導(dǎo)線的長(zhǎng)度接近信號(hào)波長(zhǎng)的1/7，此時(shí)的導(dǎo)線便成為信號(hào)傳輸線，一般信號(hào)傳輸線均需做阻抗控制。PCB制作時(shí)，依客戶要求決定是否需管控阻抗，若客戶要求某一線寬需做阻抗控制，生產(chǎn)時(shí)則需管控該線寬的阻抗。

阻抗匹配的三個(gè)要素:輸出阻抗(原始主動(dòng)零件) 特性阻抗(信號(hào)線) 輸入阻抗(被動(dòng)零件)(PCB板)

阻抗匹配

當(dāng)信號(hào)在PCB上傳輸時(shí)，PCB板的特性阻抗必須與頭尾元件的電子阻抗相匹配，一旦阻抗值超出公差，所傳出的信號(hào)能量將出現(xiàn)反射、散射、衰減或延誤等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致信號(hào)不完整，信號(hào)失真。

①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。

②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，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)阻必須滿足共軛關(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軛匹配。

阻抗匹配(Impedance matching)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)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)榱阃瓿善ヅ洹?/p>