Pagtugma sa Impedance: Formula, Circuit & Aplikasyon

Ano ang Impedance Matching?

Ang impedance matching ay tinukoy bilang proseso sa pagdisenyo ng input impedance at output impedance ng isang electrical load upang minimisihin ang signal reflection o maximisin ang power transfer ng load.

Isang electrical circuit na binubuo ng mga power sources tulad ng amplifier o generator at electrical load tulad ng ilaw o transmission line ay may source impedance. Ang source impedance na ito ay katumbas ng resistance sa serye kasama ang reactance.

Ayon sa maximum power transfer theorem, kapag ang load resistance ay katumbas ng source resistance at ang load reactance ay katumbas ng negative ng source reactance, ang maximum power ay inililipat mula sa source patungong load. Ito ibig sabihin na ang maximum power ay maaaring maipadala kung ang load impedance ay katumbas ng complex conjugate ng source impedance.

Sa kaso ng DC circuit, ang frequency ay hindi inaangkin. Kaya, ang kondisyon ay nasatisfy kung ang load resistance ay katumbas ng source resistance. Sa kaso ng AC circuit, ang reactance ay depende sa frequency. Kaya, kung ang impedance ay matched para sa isang frequency, maaaring hindi matched kung ang frequency ay nabago.

Smith Chart Impedance Matching

Ang smith chart ay inimbento ni Philip H Smith at T. Mizuhashi. Ito ay isang graphical calculator na ginagamit para sa pag-solve ng komplikadong problema ng transmission lines at matching circuits. Ang pamamaraan na ito ay ginagamit din para ipakita ang behavior ng RF parameter sa isa o higit pang frequencies. 

Ginagamit ang smith chart para ipakita ang mga parameters tulad ng impedances, admittances, noise figure circles, scattering parameters, reflection coefficient, at mechanical vibrations, atbp. Kaya, ang karamihan ng RF analysis software ay kasama ang smith chart upang ipakita dahil ito ay isa sa pinakaimportanteng pamamaraan para sa RF engineers.

May tatlong uri ng smith charts;

• Impedance Smith Charts (Z Charts)

• Admittance Smith Charts (Y Charts)

• Immittance Smith Charts (YZ Charts)

Impedance Matching Circuit and Formula

Para sa isang given load resistance R, hahanapin natin ang isang circuit na match ang driving resistance R’ sa frequency ω0. At disenyo natin ang L matching circuit (tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba).

Hahanapin natin ang admittance (Yin) ng nabanggit na circuit.

Ipaglaban na, ang Resistor (R) at Inductor (L) ay nasa serye. At ang kombinasyon na ito ay nasa parallel sa Capacitor (C). Kaya, ang Impedance ay,