Pencocokan Impedansi: Rumus, Sirkuit & Aplikasi

Apa itu Penyesuaian Impedansi?

Penyesuaian impedansi didefinisikan sebagai proses merancang impedansi input dan impedansi output dari beban listrik untuk meminimalkan refleksi sinyal atau memaksimalkan transfer daya beban.

Rangkaian listrik terdiri dari sumber daya seperti amplifier atau generator dan beban listrik seperti bola lampu atau garis transmisi memiliki impedansi sumber. Impedansi sumber ini setara dengan hambatan dalam seri dengan reaktansi.

Menurut teorema transfer daya maksimum, ketika hambatan beban sama dengan hambatan sumber dan reaktansi beban sama dengan negatif dari sumber reaktansi, daya maksimum ditransfer dari sumber ke beban. Ini berarti bahwa daya maksimum dapat ditransfer jika impedansi beban sama dengan konjugat kompleks dari impedansi sumber.

Dalam kasus rangkaian DC, frekuensi tidak dipertimbangkan. Oleh karena itu, kondisi tersebut terpenuhi jika hambatan beban sama dengan hambatan sumber. Dalam kasus rangkaian AC, reaktansi bergantung pada frekuensi. Oleh karena itu, jika impedansi disesuaikan untuk satu frekuensi, mungkin tidak sesuai jika frekuensi diubah.

Penyesuaian Impedansi dengan Diagram Smith

Diagram Smith diciptakan oleh Philip H Smith dan T. Mizuhashi. Ini adalah kalkulator grafis yang digunakan untuk menyelesaikan masalah kompleks garis transmisi dan rangkaian penyesuaian. Metode ini juga digunakan untuk menampilkan perilaku parameter RF pada satu atau lebih frekuensi.

Diagram Smith digunakan untuk menampilkan parameter seperti impedansi, admittance, lingkaran noise figure, parameter penceraian, koefisien refleksi, dan getaran mekanik, dll. Oleh karena itu, sebagian besar perangkat lunak analisis RF termasuk diagram Smith untuk ditampilkan karena merupakan salah satu metode terpenting bagi insinyur RF.

Ada tiga jenis diagram Smith;

• Diagram Smith Impedansi (Z Charts)

• Diagram Smith Admitansi (Y Charts)

• Diagram Smith Immittance (YZ Charts)

Rangkaian dan Rumus Penyesuaian Impedansi

Untuk hambatan beban R tertentu, kita akan mencari rangkaian yang menyesuaikan hambatan penggerak R’ pada frekuensi ω0. Dan kita merancang rangkaian L (seperti ditunjukkan pada gambar di bawah).

Mari kita cari admitansi (Yin) dari rangkaian di atas.

Anggaplah, Resistor (R) dan Induktor (L) berada dalam seri. Dan kombinasi ini berada dalam paralel dengan Kapasitor (C). Oleh karena itu, Impedansinya adalah,