Penghitung Impedansi
Mengerti Penyederhanaan Impedansi
Prinsip Dasar
Penyelarasan impedansi sangat penting untuk transfer daya maksimum dan integritas sinyal di dalam rangkaian RF dan audio. Ini melibatkan mengubah impedansi sumber menjadi sesuai dengan impedansi beban menggunakan jaringan pasif.
Transfer Daya Maksimal:
Refleksi Kehilangan Γ:
Rasio VSWR = 1 +.Abs nilai Γ / 1 - Abs nilai Γ
2. Jenis Jaringan
Konfigurasi jaringan pemadalan umum:
- Jaringan L 2 elemen
- Jaringan T 3 elemen
- Jaringan Pi 3 elemen
- Perhitungan Transformer
- Pengaturan Impedansi
Aplikasi
Penyesuaian impedansi digunakan dalam:
- Amplifikasi RF
- Sistem Antena
- Peralatan Suara
- Pengaliran Daya
- Pembatasan Sinyal
- Desain Filter
- Antar Sensor
Pertanyaan yang sering diajukan
Apakah Penggabungan Impedansi?
Penyesuaian impedansi adalah proses membuat sejenis keluaran impedance listrik dari satu salinan mengikuti impedansi masuk dari salinan lain. Ini memastikan transfer daya maksimal dan mengurangi refleksi sinyal antara salinan.
Mengapa Pengaturan Impedansi Penting?
Penggantian impedance penting karena:
- Maksimumkan transmisi daya
- Mengurangi refleksi sinyal
- Meningkatkan kualitas sinyal
- Meningkatkan efisiensi sistem
- Melindungi peralatan
Bagaimana Menguak Impedansi Speaker?
Langkah-langkah untuk memadukan impedansi pembicara:
- Tentukan impedansi pembicara biasanya 4Ω, 8Ω
- Periksa impedansi keluaran amplifikasi
- Gunakan transformator yang sesuai jika diperlukan.
- Konsider konfigurasi series/paralel
Penggunaan Umum
Aplikasi Suara
- Perencanaan Impedansi Pembicara
- Perkenalan Impedansi Mikrofon
- Perpaduan Impedansi Headphone
- Pengaturan Level Garis
Aplikasi RF
- Penyusunan Impedansi Antena
- Penyelarasan impedansi 50 ohm
- Penyeimbang impedansi sebesar 75 ohm
- Pemadalan jalur transmisi
Pertimbangan Desain
Faktor-faktor kunci dalam desain jaringan:
- Persyaratan Frekuensi
- Faktor Kuasi
- Kapasitas Mengelola Daya
- Ukuran Fisik
- Keterbatasan Biaya
- Anggaran Kerugian
- Kestabilan
Contoh Desain
Menarikkan Antena
Contoh konfigurasi untuk penggabungan impedance antena:
- 50 Ω ke polar duplikat 75 Ω
- Antena patch untuk resonansi 50Ω
- Antena berkelompok 50Ω
- 75Ω untuk Antena TV
Pengaturan Suara
Skenario-kesenimpangan suara yang umum:
- Micromanofon ke prediksi
- Pengaturan tingkat garis ke amplifier daya
- Sistem amplifikasi ke speaker
- Pengaturan Keluaran Koplik
Panduan Pemilihan Jaringan
| Jenis Jaringan | Frekuensi | Kompleksitas | Kerugian |
|---|---|---|---|
| Jaringan L | Lipit | Sederhana | Rendah |
| Jaringan T | Rangka Atas Menengah | Tengah | Mengatur Impedansi Pemampat |
| Jaringan Pi | Lebar | Kompleks | Tinggi |
| Transformator | Terlalu Lebar | Sederhana | Medium |
Topik Avans
Analisis Smith Chart
Teknik pengaturan impedansi pada peta Smith memungkinkan desain visual sistem pengaturan impedansi.
- Potong Sumber dan Tegangan Impedansi
- Rute jaringan pengaturan yang disesuaikan dengan desain
- Nilai komponen
- Optimalkan frekuensi
Pengaturan Frekuensi Broadband
Teknik-teknik untuk pencapaian pengaturan impedansi lebar spektrum:
- Transformator multi-segment
- Jaringan yang terkompensasi
- Garis yang dililiti
- Penggabungan Komposit
Nilai Impedansi Standar
| Penggunaan | Impedansi | Penggunaan |
|---|---|---|
| Sistem RF | 50Ω | Alat Uji, Antena |
| Video | 75 Ω | Televisi Satelit, Video |
| Suara | 600 ohm | Suara Profesional |
| Pemancar | Empedan 4Ω/8Ω | Dokumen Audio Rumah |
Panduan Pemilihan Komponen
| Rentang Frekuensi | Jenis Indutor | Kapasitor Jenis |
|---|---|---|
| Satu MHz | Kore Ferrit | Kapal Elektrolitik / Film |
| Suhu operasional -40°C hingga +85°C | Bijih Besi | Komponen Keramik/Kaca |
| Frekuensi 100 MHz hingga 1 GHz | Tangka Air | Kompensasi Impedansi |
| Satuan frekuensi lebih dari 1 Giga Hz. | Printed/Mikro | Komponen Kerasik RF |
Buku Panduan Pengatasi Masalah
Masalah Umum
- Pembacaan VSWR yang tinggi
- Keterbatasan Frekuensi
- Bahan daya yang tidak stabil
- Penggunaan komponen panas
- Masalah stabilitas
Metode Pengujian
- Pengukuran analisis jaringan
- Membacaan vswr meter
- Pengukuran Daya
- Analisis Termik
Referensi Cepat
Pemilihan Jaringan
Jaringan L-Sederhana: Lebar sementara
Jaringan T- fleksibel, lebih kehilangan
Jaringan Pi: Lebar frekuensi, penurun
Q > 5: Bandwidth yang Lebar
Q < 3: Bandwidth lebar
Tips Desain
- Gunakan komponen yang memiliki kualitas tinggi Q
- Perhatikan parasitik
- Tambahkan spektrum pengaturan
- Periksa stabilitas.
- Pertahankan efisiensi
Nilai Umum
Sistem RF
50Ω: Standar RF
75Ω: Video/CATV
300Ω: Antena TV
Dua Perserikatan: Garis Suara
Komponen
Indukan Induktif 10 nHen - 10 µHen
Kapasitor Filter: 1pF-100pF
Spesifikasi: 50-200 kualitatif
Faktor sambung: >10 kali frekuensi resonansi f0
Kalibrator yang terkait
Alat Penghitung Komponen
Alat Desain
- • Alat Smith Chart
- • Alat Penghitung VSWR
- • Desainer Jaringan
- • Kalender Kekuatan Q
Formulasi Desain
L-Lengkap
Q = √R serangkaian/R sirkuit - 1
XL = Q x Rl
Xs = Rr/Q + 1/Q
Jaringan T
X1 = Rs × Q
X2 = -Rr / Q² + 1
X3 = Rl × Kekuatan Kuat
Jaringan Pi
K1 = Q/ω×Rr
Lambda L sama dengan Kapasitas Q kali Dengandaya Rs dibagi oleh Frekuensi ω
K2 = Q/ω×Rl
Tips Praktis
Pedoman Desain Layout
- Terapkan jarak yang singkat untuk penandaan jalur.
- Gunakan lapisan tanah.
- Kurangi kumpulan
- Perhatikan parasitik
- Tambahkan titik pengujian
Keterlambatan Umum
- Melepaskan kehilangan
- Pemilihan Q yang salah
- Kerusakan penanganan tanah
- Toleransi komponen
- Efek suhu