為什么要進行阻抗匹配?功率放大器和信號源如何設置阻抗匹配?
我們在電子工程領域常會遇到一個關鍵詞“阻抗匹配”,那么什么是阻抗?什么是阻抗匹配?為什么要進行阻抗匹配?功率放大器和信號源如何設置阻抗匹配?今天Aigtek安泰電子就針對這些問題來為大家進行解答。
我們先來說一下什么是阻抗?什么是阻抗匹配?以及為什么要進行阻抗匹配
在具有電阻、電感和電容的電路里,對電路中電流所起的阻礙作用叫做阻抗,常用Z來表示,它的值由交流電的頻率、電阻R、電感L、電容C相互作用來決定。由此可見,一個具體的電路,其阻抗是隨時變化的,它會隨著電流頻率的改變而改變。
而阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配,得到最大功率輸出的一種工作狀態。對于不同特性的電路,匹配條件是不一樣的。在純電阻電路中,當負載電阻等于激勵源內阻時,則輸出功率為最大,這種工作狀態稱為匹配,否則稱為失配。
那我們為什么要進行阻抗匹配呢?
首先我們通過對信號源和負載進行阻抗匹配,可以實現傳輸功率最大化,提高能量轉換性能;
其次通過阻抗匹配可以減少信號在電路中的反射,提高信號質量和傳輸效率;
最后阻抗匹配可以確保信號在系統中的穩定傳輸,避免信號失真和性能下降。尤其是對于獲得理想的VSWR(電壓駐波比)非常重要。
如何實現阻抗匹配?
1.如何實現阻抗匹配
阻抗匹配的本質就是:使得特性阻抗或信號源阻抗=負載的共軛阻抗,即
那么阻抗匹配的具體方法分為兩種:
(1)調整傳輸線;(即改)
(2)調整阻抗力;(即改變源阻抗或負載阻抗)
調整傳輸線
調整傳輸線是加長源和負載間的距離,配合電容和電感把阻抗力調整為零。此時信號不會發生反射,能量都能被負載吸收,
調整阻抗力
1、使用變壓器來做阻抗轉換
2、使用串聯/并聯電容或電感
3、使用串聯/并聯電阻:當一些驅動器的阻抗比較低,可以串聯一個合適的電阻來跟傳輸線匹配,例如高速信號線,有時會由聯一個幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高,可以使用并聯電阻的方法,來跟傳輸線匹配
那么對于理想的電壓源來說,內阻應該都是0,但是實際中卻無法做到,所以無論電源還是功放都會有一個內阻存在,就比如我面前這臺函數發生器,他呢就可以設置他的輸出阻抗為50歐姆,高阻,以及自定義設置,那我們功放呢同樣可以設置輸入阻抗為50歐姆,那當我們在將信號發生器的輸出接入我們功放的輸入,那么這兩者直接就形成了一個負載網絡,那信號源這邊呢,為了保證輸出的電壓和顯示屏上設置的電壓保持一致,往往會在內部對電壓進行增倍
簡單理解呢,就是我們設置了4vpp,其實內部產生了8vpp,所以信號發生器和功放進行阻抗匹配就變得十分重要了。
帶寬:(-3dB)DC~200kHz
電壓:800Vp-p(±400Vp)
電流:40mAp
功率:16Wp
壓擺率:≥356V/μs
可程控
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