Empedans uyğunluğunun əsas prinsipi
1. təmiz müqavimət dövrəsi
Orta məktəb fizikasında elektrik belə bir problemi söylədi: E elektrik potensialına qoşulmuş R elektrik cihazlarının müqaviməti, r batareya paketinin daxili müqaviməti, hansı şərtlərdə enerji təchizatının güc çıxışı ən böyükdür?Xarici müqavimət daxili müqavimətə bərabər olduqda, xarici dövrəyə enerji təchizatının çıxış gücü ən böyükdür, bu, sırf müqavimətli dövrə güc uyğunluğudur.Bir AC dövrəsi ilə əvəz edilərsə, eyni zamanda uyğun olmaq üçün R = r dövrəsinin şərtlərinə cavab verməlidir.
2. reaktiv dövrə
Empedans dövrəsi təmiz müqavimət dövrəsindən daha mürəkkəbdir, dövrədə müqavimətə əlavə olaraq kondansatörlər və induktorlar var.Komponentlər və aşağı tezlikli və ya yüksək tezlikli AC dövrələrində işləyirlər.AC dövrələrində alternativ cərəyan maneəsinin müqaviməti, tutumu və endüktansı Z hərfi ilə göstərilən empedans adlanır. Bunlardan alternativ cərəyana tutum və endüktansın mane olan təsiri müvafiq olaraq kapasitiv reaktivlik və induktiv reaktivlik adlanır.Kapasitiv reaktansın və induktiv reaksiyanın dəyəri tutumun və endüktansın ölçüsünə əlavə olaraq işlədilən alternativ cərəyanın tezliyi ilə əlaqədardır.Qeyd etmək lazımdır ki, bir reaktiv dövrədə müqavimətin dəyəri R, induktiv reaksiya və ikiqat tutumlu reaktivlik sadə hesabla əlavə edilə bilməz, lakin hesablamaq üçün ümumi empedans trianqulyasiya üsulu ilə istifadə olunur.Beləliklə, empedans dövrəsinin sırf rezistiv dövrələrdən daha mürəkkəb olması üçün uyğunlaşmaya nail olmaq üçün giriş və çıxış dövrələrinə əlavə olaraq rezistiv komponent tələbləri bərabərdir, eyni zamanda bərabər ölçüdə və əks işarənin reaktiv komponentini tələb edir (konjugat uyğunluğu );və ya rezistiv komponent və reaktiv komponentlər bərabərdir (əks etdirməyən uyğunluq).Burada X reaktivliyinə, yəni induktiv XL və tutumlu reaktiv XC fərqinə aiddir (yalnız seriyalı dövrələr üçün, əgər paralel dövrənin hesablanması daha mürəkkəbdirsə).Yuxarıda göstərilən şərtləri yerinə yetirmək üçün maksimum güc əldə edə bilən yükə empedans uyğunluğu deyilir.
Empedans uyğunluğunun açarı, ön mərhələnin çıxış empedansının arxa mərhələnin giriş empedansına bərabər olmasıdır.Giriş empedansı və çıxış empedansı bütün səviyyələrdə elektron sxemlərdə, hər cür ölçmə alətlərində və hər cür elektron komponentlərdə geniş istifadə olunur.Beləliklə, giriş empedansı və çıxış empedansı nədir?Giriş empedansı dövrənin siqnal mənbəyinə olan empedansıdır.Şəkil 3 gücləndiricisində göstərildiyi kimi, onun giriş empedansı E siqnal mənbəyini və daxili müqaviməti r, AB uçlarından ekvivalent empedansa çıxarmaqdır.Onun dəyəri Z = UI / I1, yəni giriş gərginliyi və giriş cərəyanının nisbətidir.Siqnal mənbəyi üçün gücləndirici onun yükü olur.Rəqəm olaraq, gücləndiricinin ekvivalent yük dəyəri giriş empedansının dəyəridir.Müxtəlif dövrələr üçün giriş empedansının ölçüsü eyni deyil.
Məsələn, bir multimetrin gərginlik blokunun giriş empedansı (gərginlik həssaslığı adlanır) nə qədər yüksəkdirsə, sınaqdan keçirilən dövrədə şunt daha kiçikdir və ölçmə xətası bir o qədər kiçikdir.Cari blokun giriş empedansı nə qədər aşağı olarsa, sınaqdan keçirilən dövrəyə gərginlik bölgüsü bir o qədər kiçik olar və bununla da ölçmə xətası bir o qədər kiçik olar.Güc gücləndiriciləri üçün siqnal mənbəyinin çıxış empedansı gücləndirici dövrənin giriş empedansına bərabər olduqda, buna impedans uyğunluğu deyilir və sonra gücləndirici dövrə çıxışda maksimum gücü əldə edə bilər.Çıxış empedansı dövrənin yükə qarşı empedansıdır.Şəkil 4-də olduğu kimi, dövrənin giriş tərəfinin enerji təchizatı qısaqapanır, yükün çıxış tərəfi çıxarılır, CD-nin çıxış tərəfindən ekvivalent empedans çıxış empedansı adlanır.Yük empedansı çıxış empedansına bərabər deyilsə, empedans uyğunsuzluğu adlanır, yük maksimum güc çıxışını əldə edə bilməz.Çıxış gərginliyi U2 və çıxış cərəyanı I2 nisbətinə çıxış empedansı deyilir.Çıxış empedansının ölçüsü müxtəlif dövrələrdən asılıdır, fərqli tələblər var.
Məsələn, gərginlik mənbəyi aşağı çıxış empedansı tələb edir, cərəyan mənbəyi isə yüksək çıxış empedansı tələb edir.Gücləndirici dövrə üçün çıxış empedansının dəyəri onun yük daşıma qabiliyyətini göstərir.Adətən, kiçik bir çıxış empedansı yüksək yük daşıma qabiliyyətinə səbəb olur.Çıxış empedansı yükə uyğunlaşdırıla bilmirsə, uyğunluğu əldə etmək üçün transformator və ya şəbəkə dövrəsi əlavə edilə bilər.Məsələn, bir tranzistor gücləndiricisi adətən gücləndirici və dinamik arasında çıxış transformatoruna qoşulur və gücləndiricinin çıxış empedansı transformatorun birincil empedansı ilə uyğunlaşdırılır və transformatorun ikincil empedansı ilə uyğunlaşdırılır. natiq.Transformatorun ikincil empedansı dinamikin empedansına uyğundur.Transformator, empedans nisbətini birincil və ikincil sarımların növbə nisbəti vasitəsilə çevirir.Faktiki elektron sxemlərdə, tez-tez siqnal mənbəyi və gücləndirici dövrə və ya gücləndirici dövrə ilə qarşılaşır və yük empedansı vəziyyətə bərabər deyil, buna görə də onlar birbaşa birləşdirilə bilməz.Həll yolu onların arasında uyğun bir dövrə və ya şəbəkə əlavə etməkdir.Nəhayət, qeyd etmək lazımdır ki, empedans uyğunluğu yalnız elektron sxemlərə aiddir.Elektron sxemlərdə ötürülən siqnalların gücü təbii olaraq zəif olduğundan, çıxış gücünü artırmaq üçün uyğunluq lazımdır.Elektrik sxemlərində uyğunluq ümumiyyətlə nəzərə alınmır, çünki bu, həddindən artıq çıxış cərəyanına və cihazın zədələnməsinə səbəb ola bilər.
Empedans Uyğunluğunun Tətbiqi
Ümumi yüksək tezlikli siqnallar, məsələn, saat siqnalları, avtobus siqnalları və hətta bir neçə yüz meqabayta qədər DDR siqnalları və s. empedans) göz ardı edilə bilər və bu nöqtədə, empedans uyğunluğu yalnız ola bilər real hissəsini nəzərə almaq lazımdır.
Radiotezlik sahəsində bir çox cihaz antena, gücləndirici və s., onun giriş və çıxış empedansı real deyil (saf müqavimət deyil) və xəyali hissəsi (kapasitiv və ya induktiv) o qədər böyükdür ki, onu gözardı etmək olmaz. , onda biz konjugat uyğunlaşdırma metodundan istifadə etməliyik.
Göndərmə vaxtı: 17 avqust 2023-cü il