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阻抗匹配问题

说明:信号源输出阻抗一般都为50ohm ,信号源面板显示的输出信号幅度,频率是图2处信号的幅度,频率。

(1)若负载输入阻抗为50ohm ,则信号源输出与负载输入匹配,则负载获得的信号幅度,频率与2处的电压幅度理论上一致。

(2)若负载输入阻抗为1Mohm ,则信号源输出与负载输入不匹配,则负载获得的信号幅度,频率与1处的电压幅度理论上一致。

◆ 纯电阻电路:低频和高频都存在;(匹配)
1、 负载电阻R 电压:1
1l i i R U U U r R r R
=
=++;负载电阻越大,则负载获得的电压越高。

2、 负载R 电流:i
l U i R r
=
+;负载越小,则负载获得的电流越小。

3、 负载获得的功率:2
22222//24l i l i i U U R r P i R U R U R r R R r R r ⎛⎫⎛⎫====++≤ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭
;当且
仅当R=r 时;负载功率最大。

◆ 存在容性和感性阻抗时,(共轭匹配)
共轭匹配:当交流电路中含有容性或感性阻抗时,若信号源与负载阻抗的实部相等,虚
部互为相反数,此时负载获得最大功率。

源电抗:r r Z r jX =+
负载电抗:R R Z R jX =+ 负载功率:
()()
()()()()22
22
22222
142R r R r R r R r U R
U U U P r R r X X R r X X r X X R r X X R R R R
=
==≤⎛⎫+++⎡⎤+++++++++ ⎪⎣⎦⎝⎭ 当且仅当R r
R r
X X =⎧⎨=-⎩时,负载获得最大功率。

结论:
1、需要大的电流输出,则选择小的负载R ;
2、需要大的电压输出,则选择大的负载R ;
3、需要输出最大功率,则选择与信号源内阻匹配的电阻R 。

(功率传递!)
低频时,信号的波长相对与传输线来说很长,传输线可以看成短线,反射可以不考虑。

高频时,f c λ=;信号频率很高时,信号的波长就很短,当波长和传输线的长度可以比拟时,反射信号叠加在原来信号上将会改变原信号的形状。

例:传输线的特性阻抗跟负载阻抗不匹配时,在负载端就产生反射,能量传输不过去,降低效率,功率发射不出去,甚至会顺坏发射设备。

当信号源和传输线、负载的阻抗相互匹配时候,有更多的能量从信号源中发射出来!!!
问题:、25kHz~80kHz 用示波器50ohm 输入阻抗实测,为何信号源输出和示波器显示信号的幅度不一致?(据说这种射频源有些频段幅度不准,建议下次问问罗德斯瓦茨做源的代理)
换个普通的信号源:。

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