模拟电路中关于阻抗匹配问题

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简介:本文主要简单介绍了模拟电路中阻抗匹配问题

为了防止信号反射回源点,需要进行阻抗匹配,一般在源端或负载端提供电阻,阻抗需与传输线特征阻抗一致才能更好的使输出功率大,传输线特征阻抗怎么计算,阻抗匹配方式,画电路PCB时要注意什么?

特征阻抗

信号沿传输线传播过程当中,如果传输线上各处具有一致的信号传播速度,并且单位长度上的电容也一样,那么信号在传播过程中总是看到完全一致的瞬间阻抗。由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变,我们给出一个特定的名称,来表示特定的传输线的这种特征或者是特性,称之为该传输线的特征阻抗。特征阻抗是指信号沿传输线传播时,信号看到的瞬间阻抗的值。特征阻抗与PCB导线所在的板层、PCB所用的材质(介电常数)、走线宽度、导线与平面的距离等因素有关,与走线长度无关。特征阻抗可以使用软件计算。高速PCB布线中,一般把数字信号的走线阻抗设计为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(差分)为100欧姆。

源端串联匹配:经验值33欧或22欧

终端并联匹配:经验值100欧加串联一个0.1uf电容

传输线的特征阻抗由传输线的截面形态和介质特性所确定,不同类型的传输线有其相应的计算公式(可查相关资料)。此外,也可利用相关的辅助设计工具计算,实际中还需进行实测。

画原理图时只要标出相应的特征阻抗即可,PCB则需根据计算数据确定导线的宽度。

① 负载阻抗等于信源内阻抗,即它们的模与辐角分别相等,这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。

②负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值,即它们的模相等而辐角之和为零。这时在负载阻抗上可以得到最大功率。这种匹配条件称为共轭匹配。如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性,则两种匹配条件是等同的。

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。

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