阻抗匹配原理及端接电阻选择方法
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更新于2024-09-17
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端接电阻的作用及选择方法
端接电阻是实现阻抗匹配的关键电阻,用于解决高频信号传输过程中的阻抗不匹配问题。阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,从而避免信号反射和能量损失。
阻抗匹配在高频设计中是一个常用的概念,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。大体上,阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching)。
阻抗匹配的重要性在于,高频信号在传输过程中会产生非线性阻抗,例如线路中存在电容或电感等非线性原件,对于高频的信号不知道什么时候就会产生阻抗,此时就会影响信号的特性,频率或者能量都会改变。如果不进行阻抗匹配,信号将会反射回来源点,导致能量损失和信号畸变。
端接电阻的选择方法有多种,例如并行端接和串行端接两种。并行端接是指在电路中加入一种电阻控制电路的阻抗,使之达到不影响信号的目的。串行端接则是指在电路中加入一种电阻控制电路的阻抗,使之达到不影响信号的目的。
在阻抗匹配过程中,需要首先把负载点的阻抗值,除以传输线的特性阻抗值来归一化,然后把数值划在史密夫图表上。然后,通过改变阻抗力或调整传输线的波长来实现阻抗匹配。
阻抗匹配的应用非常广泛,在高速PCB布线和微波电子学中扮演着非常重要的角色。例如,在高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字, 一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,都是为了匹配阻抗的需求。
端接电阻是实现阻抗匹配的关键电阻,阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,以避免信号反射和能量损失。
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