Pagtugma ng Impedance: Pormula, Sirkwito & mga Aplikasyon

Ano ang Impedance Matching?

Ang impedance matching ay inilalarawan bilang proseso ng pagdisenyo ng input impedance at output impedance ng isang electrical load upang minimisuhin ang signal reflection o makamit ang pinakamataas na power transfer ng load.

Isang electrical circuit ay binubuo ng mga power sources tulad ng amplifier o generator at electrical load tulad ng light bulb o transmission line na 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 negatibong value ng source reactance, ang pinakamataas na power ay maipapadala mula sa source patungo sa load. Ito ang nangangahulugan na ang pinakamataas na power ay maipapadala kung ang load impedance ay katumbas ng complex conjugate ng source impedance.

Sa kaso ng DC circuit, ang frequency ay hindi kinonsidera. Kaya, ang kondisyon ay nasasapat 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 mag-match kung ang frequency ay nagbago.

Smith Chart Impedance Matching

Ang smith chart ay nilikha ni Philip H Smith at T. Mizuhashi. Ito ay isang graphical calculator na ginagamit para sa pag-solve ng mga komplikadong problema ng transmission lines at matching circuits. Ang pamamaraang ito ay ginagamit din para ipakita ang behavior ng RF parameter sa isang 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, karamihan sa mga RF analysis software ay kasama ang smith chart para ipakita dahil ito ang 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 circuit na match ang driving resistance R’ sa frequency ω0. At disenyuhan natin ang L matching circuit (tulad ng ipinapakita sa ibaba).

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

Kunsiderin 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,