I. Основний принцип узгодження імпедансу
1. Контур чистого опору
Фізика та електрика розповіли таку проблему: a опір R приладів, підключених до потенціалу E, внутрішній опір r акумуляторної батареї, за яких умов вихідна потужність джерела живлення є максимальною? Коли зовнішній опір дорівнює внутрішньому опору, вихідна потужність від джерела живлення до зовнішнього ланцюга є максимальною, що відповідає потужності схеми чистого опору. У разі заміни ланцюгом змінного струму воно також має відповідати R=r цій умові ланцюга.
2. Реактивне коло
Реактивні ланцюги складніші за чисто резистивні, крім резисторів в ланцюзі є конденсатори та котушки індуктивності. Компоненти, а також працювати в ланцюгах змінного струму низької або високої частоти. У колі змінного струму імпеданс опору, ємності та індуктивності до змінного струму називається імпедансом і позначається літерою Z. Серед них ємність і індуктивність до опору змінного струму, відповідно, називаються ємнісним опором і індуктивним опором і. Крім самих ємності та індуктивності, величина ємнісного та індуктивного опору пов'язана з величиною робочої частоти змінного струму. Варто зазначити, що в ланцюзі реактивного опору значення опору R, індуктивності та ємності можна обчислити не простим арифметичним підсумовуванням, а методом імпедансного трикутника. Таким чином, схему реактивного опору складніше підібрати, ніж схему чистого опору, крім того, що резистивні компоненти вхідного та вихідного контурів повинні бути рівними, але також вимагають, щоб компоненти реактивного опору були однакового розміру та протилежного знаку (спряжене узгодження) ; або резистивний і реактивний компоненти рівні (невідбиваюче узгодження). Тут реактивний опір X є різницею між індуктивним опором XL і ємнісним опором XC (тільки для послідовних ланцюгів, якщо паралельне ланцюг складніше обчислити). Відповідність наведеним вище умовам називається узгодженням імпедансу, навантаження, яке може отримати максимальну потужність.
Ключ до узгодження імпедансу полягає в тому, що вихідний опір переднього каскаду дорівнює вхідному опору заднього каскаду. Вхідний і вихідний імпеданс широко використовуються в електронних схемах на всіх рівнях, різних вимірювальних приладах і різних електронних компонентах. Отже, що таке вхідний і вихідний опір? Вхідний опір - це опір ланцюга до джерела сигналу.
Наприклад:чим вищий вхідний опір (званий чутливістю до напруги) блоку напруги в мультиметрі, тим менший шунт до ланцюга, що перевіряється, тим менша похибка вимірювання. І чим менше вхідний опір блоку струму, тим менше поділ напруги досліджуваного кола, а отже, менша похибка вимірювання. Для підсилювачів потужності, коли вихідний опір джерела сигналу дорівнює вхідному опору схеми підсилювача, це називається узгодженням імпедансу, і тоді схема підсилювача може отримати максимальну потужність на виході. Вихідний опір - це опір ланцюга, що спілкується з навантаженням.
Наприклад:джерело напруги вимагає низького вихідного опору, а джерело струму вимагає високого вихідного опору. Для схеми підсилення значення вихідного опору вказує на її здатність витримувати навантаження. Зазвичай, якщо вихідний опір малий, здатність витримувати навантаження висока. Якщо вихідний опір і навантаження не можуть бути узгоджені, для досягнення відповідності можна додати трансформатор або мережеву схему. Наприклад, вихідний трансформатор зазвичай підключається між транзисторним підсилювачем і гучномовцем, а вихідний опір підсилювача відповідає первинному опору трансформатора, а вторинний опір трансформатора відповідає опору гучномовця. Трансформатор перетворює коефіцієнт повного опору за допомогою коефіцієнта витків первинної та вторинної обмоток. У фактичній електронній схемі часто зустрічаються джерело сигналу та схема підсилювача або схема підсилювача та опір навантаження не дорівнює корпусу, тому їх не можна підключити безпосередньо. Рішення полягає в тому, щоб додати між ними відповідну схему або мережу відповідності. Як останнє зауваження, узгодження імпедансу застосовується лише до електронних схем. Оскільки потужність сигналу, що передається в електронних схемах, за своєю природою слабка, для збільшення вихідної потужності потрібне узгодження. В електричних колах узгодження, як правило, не розглядається, інакше вихідний струм буде занадто високим і пошкодить прилад.
II. застосування узгодження імпедансу
Для загального високочастотного поля сигналу, наприклад тактових сигналів, сигналів шини та навіть до кількох сотень мегабайт сигналів DDR тощо, індуктивний і ємнісний опір трансивера загального пристрою є відносно малими відносно опору (тобто, дійсну частину імпедансу) можна ігнорувати, наразі для узгодження імпедансу потрібно враховувати лише дійсну частину.
У сфері радіочастот багато пристроїв, таких як антени, підсилювачі тощо, мають вхідний і вихідний імпеданси несправжні (не чистий опір), а їх уявна частина (ємнісний або індуктивний опір) настільки велика, що її не можна ігнорувати. , а потім слід використовувати метод спряженого зіставлення.
