Impedances saskaņošanas pamatprincips
1. tīras pretestības ķēde
Vidusskolas fizikā elektrība ir parādījusi šādu problēmu: R elektroierīču pretestība, kas savienota ar E elektrisko potenciālu, r akumulatora bloka iekšējā pretestība, kādos apstākļos barošanas bloka jauda ir lielākā?Ja ārējā pretestība ir vienāda ar iekšējo pretestību, ārējās ķēdes barošanas avota jauda ir vislielākā, kas ir tikai pretestības ķēdes jaudas saskaņošana.Ja to aizstāj ar maiņstrāvas ķēdi, tai jāatbilst arī R = r ķēdes nosacījumiem, lai tas atbilstu.
2. pretestības ķēde
Impedances ķēde ir sarežģītāka nekā tīrās pretestības ķēde, papildus pretestībai ķēdē ir kondensatori un induktori.Komponenti un darbojas zemfrekvences vai augstfrekvences maiņstrāvas ķēdēs.Maiņstrāvas ķēdēs maiņstrāvas šķēršļu pretestību, kapacitāti un induktivitāti sauc par pretestību, ko apzīmē ar burtu Z. No tiem kapacitātes un induktivitātes kavējošo ietekmi uz maiņstrāvu sauc attiecīgi par kapacitatīvo pretestību un un induktīvo pretestību.Kapacitatīvās pretestības un induktīvās pretestības vērtība ir saistīta ar darbināmās maiņstrāvas frekvenci papildus pašas kapacitātes un induktivitātes lielumam.Ir vērts atzīmēt, ka pretestības ķēdē pretestības R vērtību, induktīvās pretestības un kapacitatīvās pretestības dubulto vērtību nevar pievienot ar vienkāršu aritmētisko, bet parasti izmantoto pretestības triangulācijas metodi, lai aprēķinātu.Tādējādi pretestības ķēde, lai panāktu saskaņošanu nekā tīri pretestības shēmas, ir sarežģītāka, papildus ieejas un izejas ķēdēm pretestības komponentu prasības ir vienādas, bet arī nepieciešama vienāda lieluma pretestības komponents un pretējā zīme (konjugāta saskaņošana );vai pretestības komponents un pretestības komponenti ir vienādi (neatstarojoša saskaņošana).Šeit attiecas uz pretestības X, tas ir, induktīvās XL un kapacitatīvās pretestības XC starpību (tikai virknes ķēdēm, ja paralēlo ķēdi ir sarežģītāk aprēķināt).Lai izpildītu iepriekš minētos nosacījumus, to sauc par pretestības saskaņošanu, slodzi, kas var iegūt maksimālo jaudu.
Pretestības saskaņošanas atslēga ir tāda, ka priekšējās pakāpes izejas pretestība ir vienāda ar aizmugures posma ieejas pretestību.Ieejas pretestība un izejas pretestība tiek plaši izmantota visu līmeņu elektroniskajās shēmās, visu veidu mērinstrumentos un visu veidu elektroniskajos komponentos.Tātad, kas ir ieejas pretestība un izejas pretestība?Ieejas pretestība ir ķēdes pretestība signāla avotam.Kā parādīts 3. attēlā, pastiprinātāja ieejas pretestība ir paredzēta signāla avota E un iekšējās pretestības r noņemšanai no AB galiem līdz ekvivalentajā pretestībā.Tās vērtība ir Z = UI / I1, tas ir, ieejas sprieguma un ieejas strāvas attiecība.Signāla avotam pastiprinātājs kļūst par tā slodzi.Skaitliski pastiprinātāja ekvivalentā slodzes vērtība ir ieejas pretestības vērtība.Ievades pretestības lielums dažādām shēmām nav vienāds.
Piemēram, jo lielāka ir multimetra sprieguma bloka ieejas pretestība (saukta par sprieguma jutību), jo mazāks ir šunts pārbaudāmajā ķēdē un mazāka mērījuma kļūda.Jo mazāka ir strāvas bloka ieejas pretestība, jo mazāks ir sprieguma dalījums pārbaudāmajai ķēdei un līdz ar to mazāka mērījuma kļūda.Jaudas pastiprinātājiem, kad signāla avota izejas pretestība ir vienāda ar pastiprinātāja ķēdes ieejas pretestību, to sauc par pretestības saskaņošanu, un tad pastiprinātāja ķēde var iegūt maksimālo jaudu pie izejas.Izejas pretestība ir ķēdes pretestība pret slodzi.Tāpat kā 4. attēlā, ķēdes ieejas puses barošanas bloks ir īssavienots, slodzes izejas puse tiek noņemta, līdzvērtīgā pretestība no kompaktdiska izejas puses tiek saukta par izejas pretestību.Ja slodzes pretestība nav vienāda ar izejas pretestību, ko sauc par pretestības neatbilstību, slodze nevar iegūt maksimālo jaudu.Izejas sprieguma U2 un izejas strāvas I2 attiecību sauc par izejas pretestību.Izejas pretestības izmērs ir atkarīgs no dažādām shēmām, kurām ir atšķirīgas prasības.
Piemēram, sprieguma avotam ir nepieciešama zema izejas pretestība, savukārt strāvas avotam ir nepieciešama liela izejas pretestība.Pastiprinātāja ķēdei izejas pretestības vērtība norāda uz tā spēju izturēt slodzi.Parasti neliela izejas pretestība rada lielu slodzes nestspēju.Ja izejas pretestību nevar saskaņot ar slodzi, lai panāktu atbilstību, var pievienot transformatoru vai tīkla ķēdi.Piemēram, tranzistora pastiprinātājs parasti ir savienots ar izejas transformatoru starp pastiprinātāju un skaļruni, un pastiprinātāja izejas pretestība tiek saskaņota ar transformatora primāro pretestību, un transformatora sekundārā pretestība ir saskaņota ar transformatora pretestību. skaļrunis.Transformatora sekundārā pretestība ir saskaņota ar skaļruņa pretestību.Transformators pārveido pretestības attiecību, izmantojot primāro un sekundāro tinumu pagriezienu attiecību.Faktiskajās elektroniskajās shēmās bieži saskaras ar signāla avotu un pastiprinātāja ķēdi vai pastiprinātāja ķēdi, un slodzes pretestība nav vienāda ar situāciju, tāpēc tās nevar tieši savienot.Risinājums ir pievienot atbilstošu ķēdi vai tīklu starp tiem.Visbeidzot, jāatzīmē, ka pretestības saskaņošana ir piemērojama tikai elektroniskajām shēmām.Tā kā elektroniskajās shēmās pārraidīto signālu jauda pēc būtības ir vāja, ir nepieciešama saskaņošana, lai palielinātu izejas jaudu.Elektriskās ķēdēs saskaņošana parasti netiek ņemta vērā, jo tā var izraisīt pārmērīgu izejas strāvu un ierīces bojājumus.
Impedances saskaņošanas pielietojums
Vispārīgiem augstfrekvences signāliem, piemēram, pulksteņa signāliem, kopnes signāliem un pat līdz pat vairākiem simtiem megabaitu DDR signālu utt., vispārējā ierīces raiduztvērēja induktīvā un kapacitatīvā pretestība ir salīdzinoši maza, relatīvā pretestība (ti, reālā pretestība), ko var ignorēt, un šajā brīdī pretestības saskaņošanā ir jāņem vērā tikai var būt reālā daļa.
Radiofrekvenču jomā daudzas ierīces, piemēram, antenas, pastiprinātāji utt., to ieejas un izejas pretestība nav reāla (nevis tīra pretestība), un tās iedomātā daļa (kapacitatīvā vai induktīvā) ir tik liela, ka to nevar ignorēt. , tad mums jāizmanto konjugāta saskaņošanas metode.
Publicēšanas laiks: 17. augusts 2023