【慧聰電子網(wǎng)】阻抗匹配（Impedancematching）是微波電子學(xué)里的一部分谚咬，主要用于傳輸線上，來(lái)達(dá)至所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的黔龟，不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提升能源效益滥玷。大體上，阻抗匹配有兩種巍棱，一種是透過(guò)改變阻抗力（lumped-circuitmatching）信撞，另一種則是調(diào)整傳輸線的波長(zhǎng)（transmissionlinematching）爱亡。
要匹配一組線路，首先把負(fù)載點(diǎn)的阻抗值除以傳輸線的特性阻抗值來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化癣垛，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上泊铸。
改變阻抗力
把電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負(fù)載的阻抗值瞻坊，在圖表上的點(diǎn)會(huì)沿著代表實(shí)數(shù)電阻的圓圈走動(dòng)者侄。假如把電容或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì)以圖中心旋轉(zhuǎn)180度兼峻，然后才沿電阻圈走動(dòng)亮哑，再沿中心旋轉(zhuǎn)180度。重覆以上方法直至電阻值變成1神深，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ洹?
調(diào)整傳輸線
由負(fù)載點(diǎn)至來(lái)源點(diǎn)加長(zhǎng)傳輸線核狰，在圖表上的圓點(diǎn)會(huì)沿著圖中心以逆時(shí)針?lè)较蜃邉?dòng)，直至走到電阻值為1的圓圈上仅谍，即可加電容或電感把阻抗力調(diào)整為零潦擅，完成匹配。
阻抗匹配則傳輸功率大兼犯，對(duì)于一個(gè)電源來(lái)講忍捡，單它的內(nèi)阻即是負(fù)載時(shí)，輸出功率最大切黔，此時(shí)阻抗匹配砸脊。最大功率傳輸定理，假如是高頻的話绕娘，就是無(wú)反射波脓规。對(duì)于普通的寬頻放大器，輸出阻抗50Ω险领，功率傳輸電路中需要考慮阻抗匹配侨舆，可是假如信號(hào)波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電纜長(zhǎng)度，即纜長(zhǎng)可以忽略的話绢陌，就無(wú)須考慮阻抗匹配了挨下。阻抗匹配是指在能量傳輸時(shí),要求負(fù)載阻抗要和傳輸線的特征阻抗相等,此時(shí)的傳輸不會(huì)產(chǎn)生反射,這表明所有能量都被負(fù)載吸收了。反之則在傳輸中有能量損失脐湾。高速PCB布線時(shí)臭笆，為了防止信號(hào)的反射，要求是線路的阻抗為50歐姆隶秒。這是個(gè)大約的數(shù)字持沛，一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆媒敲，雙絞線則為100歐姆汇凌，只是取個(gè)整而已种功，為了匹配方便。
阻抗從字面上看就與電阻不一樣蚪教，其中只有一個(gè)阻字是相同的共吞，而另一個(gè)抗字呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)畅镐，阻抗就是電阻加電抗铡急，所以才叫阻抗；周延一點(diǎn)地說(shuō)践桂，阻抗就是電阻径露、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中天俺，物體對(duì)電流阻礙的作用叫做電阻赞辩，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值的大小差異而已授艰。電阻小的物質(zhì)稱(chēng)作良導(dǎo)體辨嗽，電阻很大的物質(zhì)稱(chēng)作非導(dǎo)體，而最近在高科技領(lǐng)域中稱(chēng)的超導(dǎo)體淮腾，則是一種電阻值幾近于零的東西糟需。但是在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì)阻礙電流以外，電容及電感也會(huì)阻礙電流的活動(dòng)谷朝，這種作用就稱(chēng)之為電抗洲押，意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱(chēng)作電容抗及電感抗圆凰，簡(jiǎn)稱(chēng)容抗及感抗杈帐。它們的計(jì)量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系专钉，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大挑童，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外跃须，電容抗和電感抗還有相位角度的題目站叼，具有向量上的關(guān)系式，因此才會(huì)說(shuō)：阻抗是電阻與電抗在向量上的和诉抱。
阻抗匹配是指負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗互相適配普毙，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對(duì)于不同特性的電路聂闺，匹配條件是不一樣的捍骇。
在純電阻電路中，當(dāng)負(fù)載電阻即是激勵(lì)源內(nèi)阻時(shí)，則輸出功率為最大猬蚤，這種工作狀態(tài)稱(chēng)為匹配戒款，否則稱(chēng)為失配。
當(dāng)激勵(lì)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗含有電抗成份時(shí)执寺，為使負(fù)載得到最大功率，負(fù)載阻抗與內(nèi)阻必須滿足共扼關(guān)系肖婴，即電阻成份相等洞惕，電抗成份只數(shù)值相等而符號(hào)相反。這種匹配條件稱(chēng)為共扼匹配略裹。
一. 阻抗匹配的研究
在高速的設(shè)計(jì)中竟坛，阻抗的匹配與否關(guān)系到信號(hào)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。阻抗匹配的技術(shù)可以說(shuō)是豐富多樣钧舌，但是在具體的系統(tǒng)中怎樣才能比較公道的應(yīng)用担汤，需要衡量多個(gè)方面的因素。例如我們?cè)谙到y(tǒng)中設(shè)計(jì)中洼冻，很多采用的都是源端的串連匹配崭歧。對(duì)于什么情況下需要匹配，采用什么方式的匹配撞牢，為什么采用這種方式率碾。
例如：差分的匹配多數(shù)采用終端匹配；時(shí)鐘采用源端匹配屋彪。
1.1 串聯(lián)終端匹配
串聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號(hào)源端阻抗低于傳輸線特征阻抗的條件下所宰，在信號(hào)的源端和傳輸線之間串接一個(gè)電阻R，使源真?zhèn)€輸出阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配畜挥，抑制從負(fù)載端反射回來(lái)的信號(hào)發(fā)生再次反射仔粥。
串聯(lián)終端匹配后的信號(hào)傳輸具有以下特點(diǎn)：
A 由于串聯(lián)匹配電阻的作用，驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳播時(shí)以其幅度的50％向負(fù)載端傳播蟹但；
B 信號(hào)在負(fù)載真?zhèn)€反射系數(shù)接近+1及苍，因此反射信號(hào)的幅度接近原始信號(hào)幅度的50％；
C 反射信號(hào)與源端傳播的信號(hào)疊加鹤梯，使負(fù)載端接受到的信號(hào)與原始信號(hào)的幅度近似相同拉鳄；
D 負(fù)載端反射信號(hào)向源端傳播，到達(dá)源端后被匹配電阻吸收犬洽；
E 反射信號(hào)到達(dá)源端后凳福，源端驅(qū)動(dòng)電流降為0，直到下一次信號(hào)傳輸纪萎。
相對(duì)并聯(lián)匹配來(lái)說(shuō)则钩，串聯(lián)匹配不要求信號(hào)驅(qū)動(dòng)用具有很大的電流驅(qū)動(dòng)能力。
選擇串聯(lián)終端匹配電阻值的原則很簡(jiǎn)單，就是要求匹配電阻值與驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗之和與傳輸線的特征阻抗相等檀巡。理想的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗為零似魄，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)器總是有比較小的輸出阻抗，而且在信號(hào)的電平發(fā)生變化時(shí)宜恩，輸出阻抗可能不同作姐。比如電源電壓為＋4.5V的CMOS驅(qū)動(dòng)器，在低電平時(shí)典型的輸出阻抗為37Ω泛范，在高電平時(shí)典型的輸出阻抗為45Ω让虐；TTL驅(qū)動(dòng)器和CMOS驅(qū)動(dòng)一樣，其輸出阻抗會(huì)隨信號(hào)的電平大小變化而變化罢荡。因此赡突，對(duì)TTL或CMOS電路來(lái)說(shuō)，不可能有十分正確的匹配電阻区赵，只能折衷考慮惭缰。
鏈狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信號(hào)網(wǎng)路不適合使用串聯(lián)終端匹配，所有的負(fù)載必須接到傳輸線的末端笼才。否則漱受，接到傳輸線中間的負(fù)載接受到的波形就會(huì)像圖3.2.5中C點(diǎn)的電壓波形一樣』颊可以看出拜效，有一段時(shí)間負(fù)載端信號(hào)幅度為原始信號(hào)幅度的一半。顯然這時(shí)候信號(hào)處在不定邏輯狀態(tài)各谚，信號(hào)的噪聲容限很低紧憾。
串聯(lián)匹配是最常用的終端匹配方法。它的優(yōu)點(diǎn)是功耗小甥鼠，不會(huì)給驅(qū)動(dòng)器帶來(lái)額外的直流負(fù)載块生，也不會(huì)在信號(hào)和地之間引進(jìn)額外的阻抗；而且只需要一個(gè)電阻元件岭笔。
1.2 并聯(lián)終端匹配
并聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號(hào)源端阻抗很小的情況下廓蒜，通過(guò)增加并聯(lián)電阻使負(fù)載端輸進(jìn)阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配，達(dá)到消除負(fù)載端反射的目的钻国。實(shí)現(xiàn)形式分為單電阻和雙電阻兩種形式奴妈。
并聯(lián)終端匹配后的信號(hào)傳輸具有以下特點(diǎn)：
A 驅(qū)動(dòng)信號(hào)近似以滿幅度沿傳輸線傳播；
B 所有的反射都被匹配電阻吸收燎称；
C 負(fù)載端接受到的信號(hào)幅度與源端發(fā)送的信號(hào)幅度近似相同窃愿。
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