Appariement d'Impédance : Formule, Circuit et Applications

Qu'est-ce que l'appariement d'impédance

L'appariement d'impédance est défini comme le processus de conception de l'impédance d'entrée et de l'impédance de sortie d'une charge électrique afin de minimiser la réflexion du signal ou de maximiser le transfert de puissance de la charge.

Un circuit électrique comprend des sources de puissance comme un amplificateur ou un générateur et une charge électrique comme une ampoule ou une ligne de transmission, qui ont une impédance de source. Cette impédance de source est équivalente à une résistance en série avec une réactance.

Selon le théorème du transfert de puissance maximum, lorsque la résistance de charge est égale à la résistance de source et la réactance de charge est égale à l'opposé de la réactance de source, la puissance maximale est transférée de la source à la charge. Cela signifie que la puissance maximale peut être transférée si l'impédance de charge est égale au conjugué complexe de l'impédance de source.

Dans le cas d'un circuit continu, la fréquence n'est pas prise en compte. Par conséquent, la condition est satisfaite si la résistance de charge est égale à la résistance de source. Dans le cas d'un circuit alternatif, la réactance dépend de la fréquence. Ainsi, si l'impédance est appariée pour une fréquence, elle ne sera pas nécessairement appariée si la fréquence change.

Appariement d'impédance avec le diagramme de Smith

Le diagramme de Smith a été inventé par Philip H Smith et T. Mizuhashi. C'est une calculatrice graphique utilisée pour résoudre des problèmes complexes de lignes de transmission et de circuits d'appariement. Cette méthode est également utilisée pour afficher le comportement des paramètres RF à une ou plusieurs fréquences.

Le diagramme de Smith est utilisé pour afficher des paramètres tels que les impédances, les admittances, les cercles de figure de bruit, les paramètres de diffusion, le coefficient de réflexion et les vibrations mécaniques, etc. Par conséquent, la plupart des logiciels d'analyse RF incluent un diagramme de Smith pour l'affichage, car c'est l'une des méthodes les plus importantes pour les ingénieurs RF.

Il existe trois types de diagrammes de Smith :

• Diagrammes de Smith d'impédance (Z Charts)

• Diagrammes de Smith d'admittance (Y Charts)

• Diagrammes de Smith d'immittance (YZ Charts)

Circuit et formule d'appariement d'impédance

Pour une résistance de charge R donnée, nous trouverons un circuit qui correspond à la résistance de conduite R’ à la fréquence ω0. Et nous concevons un circuit d'appariement L (comme montré dans la figure ci-dessous).

Trouvons l'admittance (Yin) du circuit ci-dessus.

Considérons que le résistor (R) et l'inducteur (L) sont en série. Et cette combinaison est en parallèle avec le condensateur (C). Par conséquent, l'impédance est,