Penjodohan Impedans: Formula, Litar & Aplikasi

Apakah Penjodohan Impedans

Penjodohan impedans didefinisikan sebagai proses merancang impedans input dan output impedans beban elektrik untuk meminimalkan pantulan sinyal atau memaksimalkan pemindahan daya beban.

Rangkaian elektrik terdiri dari sumber daya seperti amplifier atau generator dan beban elektrik seperti bola lampu atau jalur transmisi memiliki impedans sumber. Impedans sumber ini setara dengan hambatan dalam seri dengan reaktansi.

Menurut teorema pemindahan daya maksimum, apabila hambatan beban sama dengan hambatan sumber dan reaktansi beban sama dengan negatif dari reaktansi sumber, maka daya maksimum dipindahkan dari sumber ke beban. Ini bermakna bahwa daya maksimum dapat dipindahkan jika impedans beban sama dengan konjugat kompleks dari impedans sumber.

Dalam kasus rangkaian DC, frekuensi tidak dipertimbangkan. Oleh itu, syarat tersebut terpenuhi jika hambatan beban sama dengan hambatan sumber. Dalam kasus rangkaian AC, reaktansi bergantung pada frekuensi. Oleh itu, jika impedans sepadan untuk satu frekuensi mungkin tidak sepadan jika frekuensi berubah.

Penjodohan Impedans Menggunakan Graf Smith

Graf Smith ditemukan oleh Philip H Smith dan T. Mizuhashi. Ia adalah kalkulator grafikal yang digunakan untuk menyelesaikan masalah kompleks jalur transmisi dan rangkaian penjodohan. Metode ini juga digunakan untuk menampilkan perilaku parameter RF pada satu atau lebih frekuensi. 

Graf Smith digunakan untuk menampilkan parameter seperti impedans, admittans, lingkaran faktor noise, parameter pemantulan, koefisien refleksi, dan getaran mekanik, dll. Oleh itu, kebanyakan perangkat lunak analisis RF termasuk graf Smith untuk ditampilkan kerana ia merupakan salah satu metode paling penting bagi insinyur RF.

Terdapat tiga jenis graf Smith;

• Graf Smith Impedans (Z Charts)

• Graf Smith Admittans (Y Charts)

• Graf Smith Immittans (YZ Charts)

Rangkaian dan Formula Penjodohan Impedans

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

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

Pertimbangkan bahwa, Resistor (R) dan Induktor (L) berada dalam seri. Dan kombinasi ini berada dalam paralel dengan Kapasitor (C). Oleh itu, Impedansnya adalah,