我们在电子工程领域常会遇到一个关键词“阻抗匹配”,那么什么是阻抗?什么是阻抗匹配?为什么要进行阻抗匹配?功率放大器和信号源如何设置阻抗匹配?今天Aigtek安泰电子就针对这些问题来为大家进行解答。
我们先来说一下什么是阻抗?什么是阻抗匹配?以及为什么要进行阻抗匹配
在具有电阻、电感和电容的电路里,对电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗,常用Z来表示,它的值由交流电的频率、电阻R、电感L、电容C相互作用来决定。由此可见,一个具体的电路,其阻抗是随时变化的,它会随着电流频率的改变而改变。
而阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中,当负载电阻等于激励源内阻时,则输出功率为最大,这种工作状态称为匹配,否则称为失配。
那我们为什么要进行阻抗匹配呢?
首先我们通过对信号源和负载进行阻抗匹配,可以实现传输功率最大化,提高能量转换性能;
其次通过阻抗匹配可以减少信号在电路中的反射,提高信号质量和传输效率;
最后阻抗匹配可以确保信号在系统中的稳定传输,避免信号失真和性能下降。尤其是对于获得理想的VSWR(电压驻波比)非常重要。
如何实现阻抗匹配?
1.如何实现阻抗匹配
阻抗匹配的本质就是:使得特性阻抗或信号源阻抗=负载的共轭阻抗,即
那么阻抗匹配的具体方法分为两种:
(1)调整传输线;(即改)
(2)调整阻抗力;(即改变源阻抗或负载阻抗)
调整传输线
调整传输线是加长源和负载间的距离,配合电容和电感把阻抗力调整为零。此时信号不会发生反射,能量都能被负载吸收,
调整阻抗力
1、使用变压器来做阻抗转换
2、使用串联/并联电容或电感
3、使用串联/并联电阻:当一些驱动器的阻抗比较低,可以串联一个合适的电阻来跟传输线匹配,例如高速信号线,有时会由联一个几十欧的电阻。而一些接收器的输入阻抗则比较高,可以使用并联电阻的方法,来跟传输线匹配
那么对于理想的电压源来说,内阻应该都是0,但是实际中却无法做到,所以无论电源还是功放都会有一个内阻存在,就比如我面前这台函数发生器,他呢就可以设置他的输出阻抗为50欧姆,高阻,以及自定义设置,那我们功放呢同样可以设置输入阻抗为50欧姆,那当我们在将信号发生器的输出接入我们功放的输入,那么这两者直接就形成了一个负载网络,那信号源这边呢,为了保证输出的电压和显示屏上设置的电压保持一致,往往会在内部对电压进行增倍
简单理解呢,就是我们设置了4vpp,其实内部产生了8vpp,所以信号发生器和功放进行阻抗匹配就变得十分重要了。
ATA-2082高压放大器
带宽:(-3dB)DC~200kHz
电压:800Vp-p(±400Vp)
电流:40mAp
功率:16Wp
压摆率:≥356V/μs
可程控
西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率放大器模块、功率信号源、射频功率放大器、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免费试用。如想了解更多功率放大器等产品,请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。
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