阻抗和阻抗匹配 - 版本历史

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T07:08:09Z

‎Notes

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T07:04:20Z

‎Notes

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T07:03:56Z

‎Notes

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T07:03:32Z

‎Notes

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T07:02:10Z

‎Notes

Comcat：/* Notes */

2021-01-19T06:51:12Z

‎Notes

Comcat：/* 阻抗匹配 */

2021-01-19T06:48:49Z

‎阻抗匹配

2021年1月19日 (二) 06:46 Comcat

2021-01-19T06:46:15Z

Comcat：/* 阻抗匹配 */

2021-01-19T06:36:40Z

‎阻抗匹配

Comcat：/* 阻抗匹配 */

2021-01-19T06:32:25Z

‎阻抗匹配

@@ 第64行： / 第64行： @@
 * 同样条件，板厚越小，阻抗越小。1 mm 线宽， 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做 50 Ω阻抗。。。
 * 同样条件，介电常数越大，阻抗越小。1 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数 8，则阻抗变为 53 Ω
 <br><br>

@@ 第62行： / 第62行： @@
 * 同样条件，线宽越大，阻抗越小。1.5 mm 线宽，板厚 0.8mm，则阻抗变为 128 Ω (介电常数依然为 4.58)
-* 同样条件，板厚越小，阻抗越小。1 mm 线宽， 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做阻抗。。。
+* 同样条件，板厚越小，阻抗越小。1 mm 线宽， 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做 50 Ω阻抗。。。
 * 同样条件，介电常数越大，阻抗越小。1 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数 8，则阻抗变为 53 Ω

@@ 第62行： / 第62行： @@
 * 同样条件，线宽越大，阻抗越小。1.5 mm 线宽，板厚 0.8mm，则阻抗变为 128 Ω (介电常数依然为 4.58)
-* 同样条件，板厚越小，阻抗越小。 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做阻抗。。。
+* 同样条件，板厚越小，阻抗越小。1 mm 线宽， 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做阻抗。。。
 * 同样条件，介电常数越大，阻抗越小。1 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数 8，则阻抗变为 53 Ω

@@ 第61行： / 第61行： @@
 mm 线宽，板厚 0.8mm，阻抗约为 142 Ω
 * 同样条件，板厚越小，阻抗越小。 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω； 板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω； 因此 4 层 板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做阻抗。。。
 * 同样条件，介电常数越大，阻抗越小。1 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数 8，则阻抗变为 53 Ω

←上一版本		2021年1月19日 (二) 07:02的版本
第59行：		第59行：


−	1 mm 线宽，板厚 0.~~8mm，470MHz 阻抗约为 146 Ω；~~ 板厚变为 0.2cm，阻抗变为 95 Ω；板厚变为 0.~~13cm，阻抗变为 80~~ Ω；因此 4 层 ~~板以上做阻抗，才好做~~	+	1 mm 线宽，板厚 0.8mm，阻抗约为 142 Ω
		+
		+	* 同样条件，板厚越小，阻抗越小。板厚变为 0.2cm，阻抗变为 92 Ω；板厚变为 0.1cm，阻抗变为 69 Ω；因此 4 层板以上做阻抗，控制好顶层和第二层的厚度，即可做阻抗。。。
		+	* 同样条件，线宽越大，阻抗越小。0.5 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数依然为 4.58，则阻抗变为 91 Ω
		+	* 同样条件，介电常数越大，阻抗越小。1 mm 线宽，板厚 0.1mm，介电常数 8，则阻抗变为 53 Ω

	<br><br>		<br><br>

←上一版本		2021年1月19日 (二) 06:51的版本
第59行：		第59行：


−	1 mm 线宽，板厚 0.8mm，470MHz 阻抗约为 146 Ω	+	1 mm 线宽，板厚 0.8mm，470MHz 阻抗约为 146 Ω；板厚变为 0.2cm，阻抗变为 95 Ω；板厚变为 0.13cm，阻抗变为 80 Ω；因此 4 层板以上做阻抗，才好做

	<br><br>		<br><br>

@@ 第1行： / 第1行： @@
 == 输入阻抗 ==
-输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。
+输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。
-输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑阻抗匹配问题
+在输入端上加上一个电压源 U，测量输入端的电流 I，则输入阻抗 Rin 就是 U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。
-<br><br>
+输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；
 == 输出阻抗 ==
@@ 第13行： / 第22行： @@
 但现实中的电压源，则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内阻了。当这个电压源给负载供电时，就会有电流I从这个负载上流过，并在这个电阻上产生I×r的电压降。这将导致电源输出电压的下降，从而限制了最大输出功率（关于为什么会限制最大输出功率，请看后面的“阻抗匹配”一问）。同样的，一个理想的电流源，输出阻抗应该是无穷大，但实际的电路是不可能的
-<br><br>
+<br>
 == 阻抗匹配 ==

@@ 第17行： / 第17行： @@
 == 阻抗匹配 ==
-阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为：
+阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
-<pre>
+在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。
-P = I^2×R = [U/(R+r)]^2×R = U^2×R/(R^2 + 2×R×r + r^2) = U^2×R/[(R-r)^2 + 4×R×r] = U^2/{[(R-r)^2/R] + 4×r}
-</pre>
-−
-对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中 [(R-r)2/R]，当 R=r 时，[(R-r)^2/R] 可取得最小值 0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率 Pmax=U^2/(4×r)。即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思，例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了，则可能达不到原来的性能，这时我们也会叫做阻抗失配。
-−
-−
-在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法，牵涉到二阶偏微分方程的求解，在这里我们不细说了，有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的结构以及材料决定的，而与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关。
@@ 第32行： / 第25行： @@
-'''特性阻抗'''跟我们通常理解的电阻不是一个概念，'''它与传输线的长度无关'''，不能通过使用欧姆表来测量，需要专门的阻抗测试仪来测量。
+'''特性阻抗'''跟我们通常理解的电阻不是一个概念，'''它与传输线的长度无关'''，不能通过使用欧姆表来测量，需要专门的阻抗测试仪来测量。传输线的特性阻抗是由传输线的结构以及材料决定的，而'''与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关'''。

←上一版本		2021年1月19日 (二) 06:32的版本
第35行：		第35行：


−	为了不产生反射，负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等，这就是传输线的阻抗匹配，如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等。	+	为了不产生反射，负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等，这就是传输线的阻抗匹配，如果阻抗不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等。