Основни принцип усклађивања импедансе
1. чисто отпорно коло
У средњој школи физике електрицитет је рекао такав проблем: отпор Р електричних апарата, спојених на електрични потенцијал Е, унутрашњи отпор р батерије, под којим условима је излазна снага извора напајања највећа?Када је спољни отпор једнак унутрашњем отпору, излазна снага напајања спољашњег кола је највећа, што је чисто отпорно усклађивање снаге кола.Ако се замени струјним колом наизменичне струје, исти такође мора да испуњава услове Р = р кола да би одговарао.
2. коло реактансе
Коло импедансе је сложеније од чистог отпорног кола, поред отпора у колу постоје кондензатори и индуктори.Компоненте, и раде у нискофреквентним или високофреквентним наизменичним колима.У колима наизменичне струје, отпор, капацитивност и индуктивност опструкције наизменичне струје називају се импеданса, означена словом З. Од тога, ометајући ефекат капацитивности и индуктивности на наизменичну струју назива се капацитивна реактанција и индуктивна реактанца, респективно.Вредност капацитивне реактансе и индуктивне реактансе је повезана са фреквенцијом наизменичне струје која ради поред величине саме капацитивности и индуктивности.Вреди напоменути да, у реактансном колу, вредност отпора Р, индуктивне реактансе и капацитивне реактансе дупло се не може сабрати једноставном аритметиком, већ се обично користи метод триангулације импедансе за израчунавање.Дакле, коло импедансе за постизање подударања од чисто отпорних кола да буде сложеније, поред улазних и излазних кола у отпорној компоненти захтеви су једнаки, али такође захтева компоненту реактансе једнаке величине и знака супротности (коњугатно подударање );или су отпорна компонента и компоненте реактансе једнаке (подударање без рефлексије).Овде се односи на реактансу Кс, односно на разлику индуктивне КСЛ и капацитивне реактансе КСЦ (само за серијска кола, ако је паралелно коло компликованије за израчунавање).Да би се испунили горе наведени услови назива се усклађивање импедансе, оптерећење које може добити максималну снагу.
Кључ за усклађивање импедансе је излазна импеданса предњег степена једнака улазној импеданси задњег степена.Улазна и излазна импеданса се широко користе у електронским колима на свим нивоима, свим врстама мерних инструмената и свим врстама електронских компоненти.Дакле, шта су улазна и излазна импеданса?Улазна импеданса је импеданса кола према извору сигнала.Као што је приказано на слици 3 појачавача, његова улазна импеданса је да уклони извор сигнала Е и унутрашњи отпор р, са крајева АБ у еквивалентну импедансу.Његова вредност је З = УИ / И1, односно однос улазног напона и улазне струје.За извор сигнала, појачало постаје његово оптерећење.Нумерички, еквивалентна вредност оптерећења појачала је вредност улазне импедансе.Величина улазне импедансе није иста за различита кола.
На пример, што је већа улазна импеданса (назива се осетљивост на напон) напонског блока мултиметра, мањи је шант на колу које се тестира и мања је грешка мерења.Што је мања улазна импеданса струјног блока, то је мања подела напона на коло које се тестира, а самим тим и мања грешка мерења.За појачиваче снаге, када је излазна импеданса извора сигнала једнака улазној импеданси кола појачала, то се назива усклађивање импедансе, и тада коло појачала може добити максималну снагу на излазу.Излазна импеданса је импеданса кола према оптерећењу.Као на слици 4, напајање улазне стране кола је кратко спојено, излазна страна оптерећења је уклоњена, еквивалентна импеданса са излазне стране ЦД-а назива се излазна импеданса.Ако импеданса оптерећења није једнака излазној импеданси, што се назива неусклађеност импедансе, оптерећење не може добити максималну излазну снагу.Однос излазног напона У2 и излазне струје И2 назива се излазна импеданса.Величина излазне импедансе зависи од тога да различита кола имају различите захтеве.
На пример, извор напона захтева ниску излазну импедансу, док извор струје захтева високу излазну импедансу.За коло појачала, вредност излазне импедансе указује на његову способност да носи оптерећење.Обично мала излазна импеданса резултира високим капацитетом оптерећења.Ако се излазна импеданса не може ускладити са оптерећењем, може се додати трансформатор или мрежно коло да би се постигло подударање.На пример, транзисторско појачало је обично повезано са излазним трансформатором између појачала и звучника, а излазна импеданса појачала је усклађена са примарном импедансом трансформатора, а секундарна импеданса трансформатора је усклађена са импедансом говорник.Секундарна импеданса трансформатора је усклађена са импедансом звучника.Трансформатор трансформише однос импедансе кроз однос навоја примарног и секундарног намотаја.У стварним електронским колима, често се сусрећу са извором сигнала и појачалом или колом појачала и импеданса оптерећења није једнака ситуацији, тако да се не могу директно повезати.Решење је додавање одговарајућег кола или мреже између њих.На крају, треба напоменути да је усклађивање импедансе применљиво само на електронска кола.Пошто је снага сигнала који се преносе у електронским колима сама по себи слаба, потребно је усклађивање да би се повећала излазна снага.У електричним колима, усклађивање се углавном не разматра, јер може довести до превелике излазне струје и оштећења уређаја.
Примена усклађивања импедансе
За опште високофреквентне сигнале, као што су сигнали часовника, сигнали магистрале, па чак и до неколико стотина мегабајта ДДР сигнала, итд., општа индуктивна и капацитивна импеданса примопредајника уређаја је релативно мала, релативни отпор (тј. стварни део импеданса) која се може занемарити, а у овом тренутку, усклађивање импедансе треба само да узме у обзир стварни део може бити.
У области радио фреквенције, код многих уређаја као што су антене, појачала итд., његова улазна и излазна импеданса није стварна (не чисти отпор), а њен имагинарни део (капацитивни или индуктивни) је толико велики да се не може занемарити. , онда морамо користити метод коњугованог подударања.
Време објаве: 17.08.2023