阻抗匹配（Impedancematching）是微波電子學(xué)的一部分，也是射頻電路中非常重要的一部分，主要用于傳輸線路中，以達(dá)到能夠?qū)⑺懈哳l微波信號(hào)傳輸?shù)截?fù)載點(diǎn)的目的。回溯到原點(diǎn)，提高能源效率。

一般來說，阻抗匹配有兩種：改變阻抗力（聚合電路匹配）和調(diào)整傳輸線的波長（傳輸線匹配）。要匹配一組線，首先將負(fù)載點(diǎn)的阻抗值歸一化，除以傳輸線的特征阻抗值，然后將這些值繪制在史密斯圓圖上。

改變阻抗力如果你在負(fù)載上串聯(lián)一個(gè)電容或電感來增加或減少負(fù)載的阻抗，圖表上的點(diǎn)會(huì)跟隨一個(gè)圓圈，代表實(shí)際電阻。當(dāng)您將電容器或電感器接地時(shí)，圖形上的點(diǎn)首先從圖形中心旋轉(zhuǎn)180 度，然后沿著電阻圓移動(dòng)，然后從中心旋轉(zhuǎn)180 度。可以通過重復(fù)上述方法完成匹配，直到電阻值為1，然后直接將阻抗改為0。

調(diào)整傳輸線將傳輸線從負(fù)載點(diǎn)拉長到源點(diǎn)，圖上的點(diǎn)沿著圖的中心逆時(shí)針移動(dòng)，直到到達(dá)一個(gè)電阻值為1的圓圈，然后是電容或電感的阻抗增加。調(diào)整為0 以完成匹配。阻抗匹配是指傳輸功率大，在電源的情況下，當(dāng)內(nèi)阻與負(fù)載相同時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)阻抗匹配。最大功率傳輸定理是在高頻沒有反射波。對(duì)于典型的寬帶放大器，輸出阻抗為50，在功率傳輸電路中應(yīng)考慮阻抗匹配，但如果信號(hào)波長遠(yuǎn)大于電纜長度，即如果電纜長度可以忽略不計(jì)，則沒有需要考慮阻抗匹配。阻抗匹配是指在傳輸能量時(shí)，負(fù)載阻抗必須等于傳輸線的特性阻抗，此時(shí)傳輸不會(huì)引起反射，也就是說能量全部被負(fù)載吸收。相反，在傳輸過程中存在能量損失。高速PCB布線時(shí)，線路阻抗為50歐，防止信號(hào)反射。這是一個(gè)大概的數(shù)字，一般來說，同軸電纜的基帶是50歐，頻帶是75歐，雙絞線是100歐，為了匹配方便，只是一個(gè)整數(shù)。阻抗與電阻并不完全一樣。這里只有一個(gè)抵抗的詞是相同的，另一個(gè)詞的抵抗是什么？簡單來說，阻抗就是電阻加電抗，所以叫阻抗，簡單來說，阻抗就是電阻、容抗、感抗相對(duì)于一個(gè)向量的總和。在直流電的世界里，物體阻擋電流的作用稱為電阻，雖然世界上所有的材料都有電阻，但只有電阻的區(qū)別。電阻低的材料稱為良導(dǎo)體，電阻高的材料稱為絕緣體，近來高科技領(lǐng)域稱為超導(dǎo)體的稱為電阻值接近于零的物體。但是，在交流電領(lǐng)域中，電容和電感除了阻礙電流流動(dòng)的電阻外，還會(huì)阻礙電流的流動(dòng)，這些作用稱為電抗，意思是對(duì)電流的抵抗作用。電容器和電感器的電抗分別稱為容抗和感抗，分別稱為容抗和感抗。測(cè)量單位是歐姆，就像電阻一樣，它的值與交流電的頻率有關(guān)。另外，容抗和感抗還有一個(gè)相位角的問題，相位角是一個(gè)向量的關(guān)系，所以說阻抗是向量的電阻和電抗之和。阻抗匹配是指通過匹配負(fù)載阻抗和激勵(lì)源的內(nèi)部阻抗來獲得最大輸出的工作狀態(tài)。對(duì)于不同特性的電路，匹配條件是不同的。在純電阻電路中，當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵(lì)源的內(nèi)阻時(shí)輸出功率最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失配。當(dāng)激勵(lì)源的內(nèi)阻和負(fù)載阻抗中含有電抗分量時(shí)，為使負(fù)載獲得最大功率，負(fù)載阻抗和內(nèi)阻必須具有相同的共軛關(guān)系，即電阻分量必須相同， 和電抗分量具有相同的值和相反的符號(hào)。這種匹配條件稱為共軛匹配。

阻抗匹配的研究高速設(shè)計(jì)中的阻抗匹配與信號(hào)質(zhì)量有關(guān)。阻抗匹配技術(shù)豐富多樣，但如何在特定系統(tǒng)中合理應(yīng)用它們需要測(cè)量許多因素。例如，我們系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很大一部分是源段的系列匹配。在什么情況下需要匹配，使用哪種匹配方法，為什么使用這種方法。

例如，大多數(shù)差分匹配采用終端匹配，時(shí)鐘采用源匹配。

a、串聯(lián)終端匹配串聯(lián)終端匹配的理論起點(diǎn)是信號(hào)源端的阻抗是信號(hào)源端的阻抗等于傳輸線的特性阻抗，而輸出端的阻抗等于傳輸線的特性阻抗。源端等于傳輸線的輸出阻抗，匹配抑制來自負(fù)載端的反射信號(hào)的再反射。信號(hào)傳輸后，串聯(lián)端匹配具有以下特點(diǎn)： 在串聯(lián)匹配電阻的影響下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)以50%的幅度傳播到負(fù)載側(cè)。在負(fù)載側(cè)，信號(hào)的反射系數(shù)接近+1，因此反射信號(hào)的幅度接近原始信號(hào)幅度的50%。反射信號(hào)與源端傳播的信號(hào)重疊，因此負(fù)載端接收到的信號(hào)約等于原始信號(hào)幅度。信號(hào)；信號(hào)傳播到源端，到達(dá)源端后被匹配電阻吸收。反射信號(hào)到達(dá)源端后，源端驅(qū)動(dòng)電流降至零，直到下一次信號(hào)傳輸。與并聯(lián)匹配相比，串聯(lián)匹配不需要信號(hào)驅(qū)動(dòng)器的大電流驅(qū)動(dòng)能力。選擇串聯(lián)端匹配電阻值的原則很簡單。即匹配電阻值與驅(qū)動(dòng)器輸出阻抗之和必須等于傳輸線的特性阻抗。理想信號(hào)驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗為零，但實(shí)際驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗總是相對(duì)較小，并且輸出阻抗會(huì)隨著信號(hào)電平的變化而變化。例如，電源電壓為+4.5V 的CMOS 驅(qū)動(dòng)器在低電平時(shí)的典型輸出阻抗為37，在高電平時(shí)的典型輸出阻抗為45 [4]。 TTL 驅(qū)動(dòng)器與CMOS 驅(qū)動(dòng)器相同，輸出阻抗隨信號(hào)電平而變化。所以對(duì)于TTL 或CMOS 電路，不可能有非常精確的匹配電阻，只能被認(rèn)為是一種折衷方案。鏈?zhǔn)酵負(fù)渲械男盘?hào)網(wǎng)絡(luò)不適合串行終端，所有負(fù)載都必須連接在傳輸線的末端。可以看到有一段時(shí)間負(fù)載端的信號(hào)幅度是原始信號(hào)幅度的一半。顯然，此時(shí)信號(hào)處于不確定的邏輯狀態(tài)，信號(hào)的噪聲容限非常低。系列注冊(cè)是最常見的終止注冊(cè)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是功耗低，驅(qū)動(dòng)器上沒有額外的直流負(fù)載，信號(hào)和地之間沒有額外的阻抗，并且只需要一個(gè)電阻元件。b、并聯(lián)終端匹配并聯(lián)端接匹配的理論起點(diǎn)是在信號(hào)源級(jí)阻抗較小的情況下，增加并聯(lián)電阻以匹配負(fù)載級(jí)的輸入阻抗和傳輸線的特性阻抗。消除負(fù)載端的反射。實(shí)現(xiàn)形式分為單電阻和雙電阻兩種形式。并聯(lián)終端匹配后的信號(hào)傳輸具有以下特點(diǎn)： 驅(qū)動(dòng)信號(hào)沿傳輸線以幾乎全幅值傳播。所有反射都被匹配電阻吸收。負(fù)載端接收到的信號(hào)幅度近似為源端發(fā)送信號(hào)的幅度。在實(shí)際電路系統(tǒng)中，芯片的輸入阻抗非常高，因此在單個(gè)電阻的情況下，負(fù)載的并聯(lián)電阻值應(yīng)接近或等于傳輸線的特性阻抗。假設(shè)傳輸線的特性阻抗為50，則R值為50。如果信號(hào)的高電平為5V，則信號(hào)的靜態(tài)電流為100mA。由于典型的TTL 或CMOS 電路的驅(qū)動(dòng)能力很小，這種單電阻并聯(lián)匹配在這些電路中很少見。雙電阻形式的并聯(lián)匹配，也稱為戴維南終端，比單電阻形式需要更少的電流驅(qū)動(dòng)能力。這是因?yàn)閮蓚€(gè)電阻的并聯(lián)值與傳輸線的特性阻抗相匹配，每個(gè)電阻都大于傳輸線的特性阻抗。考慮到芯片的驅(qū)動(dòng)能力，兩個(gè)電阻阻值的選擇應(yīng)遵循三個(gè)原則：兩個(gè)電阻的并聯(lián)值等于傳輸線的特性阻抗，阻值信號(hào)接通時(shí)驅(qū)動(dòng)電流過大給電源在低電平時(shí)不宜過小，以免過大，與地相連的電阻值也小； 

并聯(lián)終端匹配的優(yōu)點(diǎn)是簡單易實(shí)現(xiàn)；明顯的缺點(diǎn)是它引入了直流功耗：單個(gè)電阻的直流功耗是否與信號(hào)的占空比密切相關(guān)？雙電阻模式無論信號(hào)是高電平還是低電平，都有直流功耗。因此，它不適用于高功耗的系統(tǒng)，例如電池供電的系統(tǒng)。此外，由于驅(qū)動(dòng)能力的問題，一般的TTL和CMOS系統(tǒng)中不采用單電阻法，而雙電阻法需要兩個(gè)元件，需要在PCB上制作產(chǎn)品，因此對(duì)于高密度印刷電路板來說也是如此。當(dāng)然，也有交流終端匹配和基于二極管的電壓鉗位等匹配方法。

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