Impedansie-vergelyking: Formule, Skakeling & Toepassings

Wat is Impedansie-matching?

Impedansie-matching word gedefinieer as die proses van die ontwerp van die inset-impedansie en uitset-impedansie van 'n elektriese belasting om die seinrefleksie te minimeer of die kragoordrag van die belasting te maksimeer.

'n Elektriese stroombaan bestaan uit kragbronne soos 'n versterker of generator en 'n elektriese belasting soos 'n ligbol of oordraaglyn het 'n brongimpedansie. Hierdie brongimpedansie is ekwivalent aan weerstand in reeks met reaksie.

Volgens die stelling van maksimum kragoordrag, wanneer die belastingsweerstand gelyk is aan die brongsweerstand en belastingsreaksie gelyk is aan die negatiewe van die brong reaksie, word die maksimum krag van die brong na die belasting oorgedra. Dit beteken dat die maksimum krag kan oorgedra word as die belastingsimpedansie gelyk is aan die komplekse konjugaat van die brongimpedansie.

In die geval van 'n DC-stroombaan, word die frekwensie nie oorweeg nie. Daarom is die voorwaarde voldoen as die belastingsweerstand gelyk is aan die brongsweerstand. In die geval van 'n AC-stroombaan, hang die reaksie af van die frekwensie. Dus, as die impedansie vir een frekwensie gelykgestel word, kan dit nie gelykgestel wees as die frekwensie verander word nie.

Smith Chart Impedansie-matching

Die Smith-grafiek is deur Philip H Smith en T. Mizuhashi uitgevind. Dit is 'n grafiese sakrekenaar wat gebruik word om komplekse probleme van oordraaglyne en passende stroombrebane op te los. Hierdie metode word ook gebruik om die gedrag van RF-parameters by een of meer frekwensies te wys. 

Die Smith-grafiek word gebruik om parameters soos impedansies, admittansies, geraasfiguur-sirkels, verspreidingsparameters, refleksiekoëffisiënte en meganiese vibrasies, ens. daarom sluit die meeste RF-analise sagteware 'n Smith-grafiek in om dit te wys, omdat dit een van die belangrikste metodes vir RF-ingeneres is.

Daar is drie tipes Smith-grafieke;

• Impedansie Smith Grafieke (Z Grafieke)

• Admittansie Smith Grafieke (Y Grafieke)

• Immittansie Smith Grafieke (YZ Grafieke)

Impedansie-matching Sirkuiet en Formule

Vir 'n gegewe belastingsweerstand R, sal ons 'n sirkuiet vind wat die dryfweerstand R’ by frekwensie ω0 pas laat. En ons ontwerp 'n L-passende sirkuiet (soos in die onderstaande figuur gewys).

Laat ons die admittansie (Yin) van die bostaande sirkuiet vind.

Neem aan dat, die Weerstand (R) en Spoel (L) in reeks is. En hierdie kombinasie is parallel met die Kondensator (C). Dus, die Impedansie is,