阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態。對于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。在純電阻電路中，當負載電阻等于激勵源內阻時，則輸出功率為最大，這種工作狀態稱為匹配，否則稱為失配。那么功率放大器為什么要阻抗匹配？功率放大器如何阻抗匹配？今天Aigtek安泰電子為您揭秘~

　　為什(shen)么要(yao)阻抗匹配(pei)(pei)？阻抗匹配(pei)(pei)的重要(yao)性(xing)

　　阻抗(kang)匹配是指信號(hao)源或者(zhe)傳輸線跟(gen)負載之(zhi)間達到一(yi)種適(shi)合的搭配。阻抗(kang)匹配主要有(you)兩點作用(yong)，調整負載功率和(he)抑制信號(hao)反射。

　　1、調整負載功率

　　假定激勵源已定，那么負載(zai)的(de)(de)(de)功率由(you)兩者的(de)(de)(de)阻抗(kang)(kang)匹配度決定。對于一個理想化的(de)(de)(de)純電(dian)阻電(dian)路(lu)或者低頻電(dian)路(lu)，由(you)電(dian)感、電(dian)容引起的(de)(de)(de)電(dian)抗(kang)(kang)值基(ji)本可以忽略，此時電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)阻抗(kang)(kang)來源主要為電(dian)阻。如(ru)圖2所示，電(dian)路(lu)中電(dian)流I=U/（r+R），負載(zai)功率P=I*I*R。由(you)以上兩個方程可得當(dang)R=r時P取得最大值，Pmax=U*U/（4*r）。

　　負載功率調整

　　2、抑(yi)制信號反(fan)射

　　當一束光(guang)從(cong)空氣射(she)(she)向(xiang)水(shui)中時會(hui)發生反(fan)射(she)(she)，這(zhe)是因為光(guang)和水(shui)的(de)(de)光(guang)導特(te)(te)性(xing)不同。同樣，當信(xin)(xin)(xin)(xin)號傳(chuan)(chuan)輸(shu)中如果(guo)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)上發生特(te)(te)性(xing)阻抗突變也會(hui)發生反(fan)射(she)(she)。波長(chang)(chang)與(yu)頻(pin)率成反(fan)比(bi)，低頻(pin)信(xin)(xin)(xin)(xin)號的(de)(de)波長(chang)(chang)遠遠大(da)于傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)，因此一般不用考慮反(fan)射(she)(she)問(wen)題。高(gao)頻(pin)領域，當信(xin)(xin)(xin)(xin)號的(de)(de)波長(chang)(chang)與(yu)傳(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)長(chang)(chang)出于相同量級時反(fan)射(she)(she)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)號易與(yu)原(yuan)信(xin)(xin)(xin)(xin)號混(hun)疊(die)，影響信(xin)(xin)(xin)(xin)號質量。通過阻抗匹配(pei)可有效減(jian)少、消(xiao)除高(gao)頻(pin)信(xin)(xin)(xin)(xin)號反(fan)射(she)(she)。

　　是否什么(me)時候都要考慮阻抗匹(pi)配？

　　在普通的(de)(de)(de)功率(lv)放大器中，因為(wei)(wei)輸(shu)出阻(zu)(zu)抗(kang)為(wei)(wei)50Ω，所以(yi)需要考(kao)慮在功率(lv)傳輸(shu)電路(lu)中進行阻(zu)(zu)抗(kang)匹(pi)配。但是，實際上當電纜的(de)(de)(de)長(chang)度對于信號的(de)(de)(de)波長(chang)來說可(ke)以(yi)忽(hu)略不計時，就勿需阻(zu)(zu)抗(kang)匹(pi)配的(de)(de)(de)。

　　考慮信號頻率為(wei)1MHz，其(qi)波長(chang)在(zai)(zai)(zai)(zai)空氣中為(wei)300m，在(zai)(zai)(zai)(zai)同(tong)軸電纜中約為(wei)200m。在(zai)(zai)(zai)(zai)通常(chang)使用的(de)(de)長(chang)度為(wei)1m左右的(de)(de)同(tong)軸電纜中，是在(zai)(zai)(zai)(zai)完全可(ke)忽略的(de)(de)范圍之(zhi)內(nei)。（圖H）

　　如果(guo)存在(zai)阻(zu)抗(kang)，那么在(zai)阻(zu)抗(kang)上就(jiu)會產生功率(lv)(lv)消耗，所以不做阻(zu)抗(kang)匹配其結果(guo)就(jiu)會使功率(lv)(lv)放大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出功率(lv)(lv)發生無(wu)用(yong)的(de)浪費。（圖(tu)J）

　　電路阻抗大好(hao)還是小好(hao)

　　1、如果是運放(fang)的(de)話是這樣的(de)，輸入阻抗大，偏(pian)置電流就(jiu)小，輸出阻抗小，負(fu)載能力就(jiu)大。

　　2、不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)電路環境對輸入(ru)和輸出阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)是(shi)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)。不(bu)簡單(dan)地用大(da)小來說明，比(bi)如在(zai)微弱信號放大(da)電路的(de)(de)(de)(de)(de)輸入(ru)電路，就要求(qiu)是(shi)輸入(ru)電阻(zu)(zu)(zu)越大(da)越好(hao)但(dan)是(shi)在(zai)功率承(cheng)接轉換電路中它的(de)(de)(de)(de)(de)輸入(ru)電路就不(bu)是(shi)這(zhe)樣了，它要示的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)匹(pi)配，也就是(shi)盡量叫輸入(ru)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)等于前接電路的(de)(de)(de)(de)(de)輸出阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)！

　　輸出(chu)阻抗也不(bu)都是(shi)越小(xiao)越好。大家都知道帶動喇叭(ba)的輸出(chu)電路(lu)它的輸出(chu)阻抗也是(shi)等于喇叭(ba)的電阻是(shi)最好的！

　　當阻(zu)抗不匹配(pei)的時(shi)候，有(you)哪些(xie)方(fang)法可以匹配(pei)呢?

　　1、采用變壓器來做(zuo)阻抗轉換

　　2、使用串(chuan)聯/并聯電容(rong)或者(zhe)電感的辦法

　　3、使用串聯/并(bing)聯電(dian)阻的(de)辦法

　　ATA-3080功率放大器

　　帶寬：（-3dB）DC~100kHz

　　電壓：180Vp-p(±90Vp）

　　電流：8Ap

　　功率：720Wp

　　壓(ya)擺率：≥40V/μs

　　可程控

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