¿Por qué realizar la correspondencia de impedancia?

Primero, ¿cuál es la impedancia?

En términos de potencia, la obstrucción de la corriente en el circuito a menudo se conoce como impedancia. La unidad de impedancia es ohmios, generalmente denotada por Z, y es el número complejo Z = R + i (ωL-1 / (ωC)). Específicamente, la impedancia se puede dividir en dos partes, una resistencia (parte real) y un reactor (parte imaginaria). Entre ellos, la reactancia incluye reactancia capacitiva e inductancia, y el bloqueo de corriente causado por el condensador se llama reactancia capacitiva, y el bloqueo de corriente causado por la inductancia se llama reactancia inductiva.

En segundo lugar, la importancia de la correspondencia de impedancias.

La coincidencia de impedancia se refiere a la coincidencia adecuada entre la fuente de señal o la línea de transmisión y la carga. La adaptación de impedancia tiene dos funciones principales, a saber, ajustar la potencia de carga y suprimir la reflexión de la señal.

1, ajuste la potencia de carga

Suponiendo que la fuente de excitación es fija, la potencia de la carga está determinada por la coincidencia de impedancia de los dos. Para un circuito idealmente puramente resistivo o de baja frecuencia, los valores de reactancia causados por el inductor y el capacitor son esencialmente insignificantes. En este punto, la fuente de impedancia del circuito es principalmente una resistencia. Como se muestra en la Figura 2, la corriente I = U / (r + R) en el circuito, la potencia de carga P = I * I * R. De las dos ecuaciones anteriores, P puede obtener el valor máximo de R = r, Pmax = U * U / (4 * R).

2, suprimir la reflexión de la señal

Debido a las diferentes propiedades de guía de luz de la luz y el agua, la reflexión se produce cuando el haz de luz se introduce en el agua desde el aire. De manera similar, la reflexión ocurre cuando ocurre un cambio de impedancia característico en la línea de transmisión durante la transmisión de la señal. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, y la longitud de onda de la señal de baja frecuencia es mucho mayor que la longitud de la línea de transmisión, por lo que el problema de reflexión generalmente no se considera. En el campo de alta frecuencia, cuando la longitud de onda de la señal es la misma que la longitud de la línea de transmisión, la señal reflejada se alias fácilmente con la señal original, afectando la calidad de la señal. La reflexión de la señal de alta frecuencia se puede reducir y eliminar efectivamente mediante la adaptación de impedancia.

En tercer lugar, el método de correspondencia de impedancia.

Hay dos métodos principales de adaptación de impedancia, uno es cambiar la resistencia del grupo y el otro es ajustar la línea de transmisión.

Cambiar la impedancia es ajustando el valor de la impedancia de carga por condensadores, inductores y cargas en serie y en paralelo para lograr la coincidencia de la impedancia de la fuente y la carga.

La línea de transmisión se ajusta para extender la distancia entre la fuente y la carga y para ajustar la impedancia a cero mediante capacitancia e inductancia. En este punto, la señal no se emite y la energía puede ser absorbida por la carga. En diseños de PCB de alta velocidad, la impedancia de traza de las señales digitales generalmente está diseñada para ser de 50 ohmios. La banda base del cable coaxial se especifica típicamente como 50 ohmios con una banda de frecuencia de 75 ohmios y un par trenzado (diferencial) de 85-100 ohmios.