Empareemento de Impedancia: Fórmula Circuíto e Aplicacións

Qué é a Adaptación de Impedancia

A adaptación de impedancia define como o proceso de deseñar a impedancia de entrada e a impedancia de saída dunha carga eléctrica para minimizar a reflexión do sinal ou maximizar a transferencia de potencia da carga.

Un circuito eléctrico consiste en fuentes de enerxía como un amplificador ou un xerador e unha carga eléctrica como unha lámpara ou unha liña de transmisión que teñen unha impedancia de fonte. Esta impedancia de fonte é equivalente á resistencia en serie con reactancia.

Segundo o teorema da máxima transferencia de potencia, cando a resistencia da carga é igual á resistencia da fonte e a reactancia da carga é igual ao negativo da reactancia da fonte, transférese a máxima potencia desde a fonte ata a carga. Isto significa que a máxima potencia pode transferirse se a impedancia da carga é igual ao conxugado complexo da impedancia da fonte.

No caso dos circuitos DC, a frecuencia non se ten en conta. Polo tanto, a condición está satisfeita se a resistencia da carga é igual á resistencia da fonte. No caso dos circuitos AC, a reactancia depende da frecuencia. Polo tanto, se a impedancia está adaptada para unha frecuencia, pode non estar adaptada se cambia a frecuencia.

Adaptación de Impedancia coa Carta de Smith

A carta de Smith foi inventada por Philip H Smith e T. Mizuhashi. É unha calculadora gráfica usada para resolver problemas complexos de liñas de transmisión e circuitos de adaptación. Este método tamén se usa para mostrar o comportamento dos parámetros RF nunha ou varias frecuencias. 

A carta de Smith úsase para mostrar parámetros como impedancias, admitancias, círculos de figura de ruído, parámetros de dispersión, coeficiente de reflexión e vibracións mecánicas, etc. Polo tanto, a maioría dos software de análise RF inclúe unha carta de Smith para mostrar xa que é un dos métodos máis importantes para os enxeñeiros RF.

Hai tres tipos de cartas de Smith;

• Cartas de Impedancia de Smith (Z Charts)

• Cartas de Admitancia de Smith (Y Charts)

• Cartas de Immitancia de Smith (YZ Charts)

Circuito e Fórmula de Adaptación de Impedancia

Para unha carga dada de resistencia R, buscaremos un circuito que adapte a resistencia de conducción R’ a unha frecuencia ω0. E diseñaremos un circuito L de adaptación (como se mostra na figura inferior).

Busquemos a admitancia (Yin) do circuito anterior.

Consideremos que, o Resistor (R) e o Inductor (L) están en serie. E esta combinación está en paralelo co Condensador (C). Polo tanto, a impedancia é,