I. O princípio básico da correspondência de impedância
1. Circuito de resistência pura
A física e a eletricidade revelaram tal problema: uma resistência de aparelhos R, conectados a um potencial E, resistência interna de r bateria, em que condições a potência de saída da fonte de alimentação é máxima? Quando a resistência externa é igual à resistência interna, a potência de saída da fonte de alimentação para o circuito externo é máxima, que é a correspondência de potência do circuito de resistência pura. Se substituído por um circuito CA, o mesmo também deve atender R=r esta condição do circuito corresponder.
2. Circuito de reatância
Os circuitos de reatância são mais complexos que os circuitos resistivos puros, além dos resistores, existem capacitores e indutores no circuito. Componentes e funcionam em circuitos CA de baixa ou alta frequência. No circuito CA, a impedância da resistência, capacitância e indutância para CA é chamada de impedância, indicada pela letra Z. Entre elas, capacitância e indutância para a impedância de CA, respectivamente, é chamada de resistência capacitiva ee resistência indutiva e. Além da própria capacitância e indutância, o valor da resistência capacitiva e indutiva está relacionado ao tamanho da frequência da corrente alternada no trabalho. Vale ressaltar que em um circuito de reatância, os valores de resistência R, indutância e capacitância não podem ser calculados por soma aritmética simples, mas pelo método do triângulo de impedância. Portanto, o circuito de reatância é mais complexo de combinar do que o circuito de resistência pura, além dos componentes resistivos dos circuitos de entrada e saída serem iguais, mas também exigem os componentes de reatância de tamanho igual e sinal oposto (casamento conjugado) ; ou os componentes resistivos e de reatância são iguais (casamento não reflexivo). Aqui a reatância X é a diferença entre a resistência indutiva XL e a resistência capacitiva XC (somente para circuitos em série, se o circuito paralelo for mais complicado de calcular). Atender às condições acima é chamado de correspondência de impedância, a carga que pode obter a potência máxima.
A chave para o casamento de impedância é que a impedância de saída do estágio frontal seja igual à impedância de entrada do estágio traseiro. A impedância de entrada e a impedância de saída são amplamente utilizadas em circuitos eletrônicos em todos os níveis, vários instrumentos de medição e vários componentes eletrônicos. Então, qual é a impedância de entrada e a impedância de saída? A impedância de entrada é a impedância do circuito para a fonte do sinal.
Por exemplo:quanto maior a impedância de entrada (chamada sensibilidade de tensão) do bloco de tensão no multímetro, menor o shunt para o circuito em teste, menor o erro de medição. E quanto menor a impedância de entrada do bloco de corrente, menor a divisão de tensão do circuito em teste e, portanto, menor o erro de medição. Para amplificadores de potência, quando a impedância de saída da fonte de sinal é igual à impedância de entrada do circuito amplificador, é chamado de casamento de impedância, e então o circuito amplificador pode obter a potência máxima na saída. Impedância de saída é a impedância do circuito falando com a carga.
Por exemplo:uma fonte de tensão requer uma baixa impedância de saída, enquanto uma fonte de corrente requer uma alta impedância de saída. Para um circuito amplificador, o valor da impedância de saída indica sua capacidade de suportar a carga. Normalmente, se a impedância de saída for pequena, a capacidade de suportar a carga é forte. Se a impedância de saída e a carga não puderem ser correspondidas, um transformador ou circuito de rede pode ser adicionado para obter a correspondência. Por exemplo, o transformador de saída geralmente é conectado entre o amplificador de transistor e o alto-falante, e a impedância de saída do amplificador corresponde à impedância primária do transformador e a impedância secundária do transformador corresponde à impedância do alto-falante. O transformador transforma a relação de impedância pela relação de voltas dos enrolamentos primário e secundário. No circuito eletrônico real, muitas vezes encontramos fonte de sinal e circuito amplificador ou circuito amplificador e a impedância de carga não é igual ao caso, portanto, eles não podem ser conectados diretamente. A solução é adicionar um circuito correspondente ou uma rede correspondente entre eles. Como observação final, a correspondência de impedância só é aplicável a circuitos eletrônicos. Como a potência do sinal transmitida nos circuitos eletrônicos é inerentemente fraca, é necessária uma correspondência para aumentar a potência de saída. Em circuitos elétricos, a correspondência geralmente não é considerada, caso contrário, a corrente de saída será muito alta e danificará o aparelho.
II. a aplicação de casamento de impedância
Para campo de sinal geral de alta frequência, como sinais de relógio, sinais de barramento e até várias centenas de megabytes de sinais DDR, etc., a resistência indutiva e capacitiva do transceptor geral do dispositivo é relativamente pequena em relação à resistência (ou seja, o parte real da impedância) pode ser ignorada, neste momento, o casamento de impedância só precisa considerar a parte real nela.
No campo de RF, muitos dispositivos como antenas, amplificadores, etc., suas impedâncias de entrada e saída são irreais (não resistência pura) e sua parte imaginária (resistência capacitiva ou indutiva) é tão grande que não pode ser ignorada , e então o método de correspondência conjugada deve ser usado.
