输入阻抗

输入阻抗、输出阻抗、阻抗匹配的理解与设计

一，输入阻抗

输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑 阻抗匹配问题

二，输出阻抗

无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

但现实中的电压源，则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内

输入阻抗、输出阻抗、阻抗匹配的理解与设计

一，输入阻抗

输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑 阻抗匹配问题

二，输出阻抗

无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

但现实中的电压源，则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内

3.6/6kV单芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆电缆近似外径 导体标 绝缘标 护套标 称截面 称厚度 称厚度 mm mm mm2 电缆近似重量 20℃导体直流 (R0) CU Ω /km 0.7270 0.5240 0.3870 0.2680 0.1930 0.1530 0.1240 0.0991 0.0754 0.0601 0.0470 0.0366 AL Ω /km 1.2000 0.8680 0.6410 0.4430 0.3200 0.2530 0.2060 0.1640 0.1250 0.1000 0.0778 0.0605 工作温度时交流 电阻(R) CU Ω /km 0.9271 0.6683 0.4936 0.3420 0.2465 0.1956 0.1588 0.1272 0.0972 0.0780 0.0616 0.0489 AL Ω /km 1.5385 1.1130 0.8220 0.5681 0.4105 0.3247 0.2645 0.2108 0.1609 0.1290 0.1010 0.0789 UF/km 0.2423 0.2684 0.3022 0.3462 0.3875 0.4236 0.4647 0

什么是阻抗？什么是阻抗匹配？以及为什么要阻抗匹配？

什么是阻抗

具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗

阻抗的单位是欧。

对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。

阻抗匹配在高频设计中是一个常用的概念，这篇文章对这个“阻抗匹配”进行了比较好的解析。回答了什么是阻抗匹配。

阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。

大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。

要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，

在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，但是在具体的系统

中怎样才能比较合理的应用，需要衡量多个方面的因素。例如我们在系统中设计中，很多采用的都是源段的串连匹配。

对于什么情况下需要匹配，采用什么方式的匹配，为什么采用这种方式。 例如：差分的匹配多数采用终端的匹配；时钟采用源段匹配；

1、 串联终端匹配

串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间串接一个

电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射.

串联终端匹配后的信号传输具有以下特点：

A 由于串联匹配电阻的作用，驱动信号传播时以其幅度的50％向负载端传播；

B 信号在负载端的反射系数接近＋1，因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50％。

C 反射信号与源端传播的信号叠加，使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同；

D 负载端反射信号向源端传播，到达源端后被匹配电阻吸收；？

E 反射信号到达源端后，源端驱动电流降为0，直到下一次信号传输。

相对并联匹配来说，串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。 选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱

压电陶瓷阻抗分析ANSYS程序

阻抗概念简介

大家都知道直流电路中，欧姆定律中定义的电阻R?V ，电阻的含义代表对电流I的阻碍作用。随着学习的深入，我们知道电压不仅仅有直流电压，更多存在的是交流电压，比如家用电压220V~，变压器等等。

图 1

一般交流电压有幅值，频率，相位这些参数，如果用实数表示就是

v?V0?Vmcos(?t??0)

(1)

v 代表任意时刻的电压，V0 代表偏置，Vm 代表幅值，??2?f 代表角频率与频

率有关，?0 为初始相位。

随着学习继续深入，有出现了用虚数表示电压

v?V0?Vmejwt??0

(2)

其实如果只要将(2)式中实部取出来，虚部不用管，就和(1)一样了。既然(2)比(1)还要复杂，为什么还要用复数表示交流电压呢，其实这是因为复数的运算要比实数要简单许多许多。比如将两个交流电相乘（实际中可以用电子电路中乘法器实现），复数的相乘：只要将幅角相加就行了，实数就要复杂很多。

到此，我们知道了为什么要复数表示阻抗，而任何一个复数都可以用实部和虚部表示：

Z?R?jX (3)

实部和虚部到底有什么含义呢，很多教科书说实部就是电阻，虚部是由电容产生的容抗和电感产生的感抗组成的。但大家看完这些介绍依然

学校代码 分类号

学密

号 级

0707024101 公开

题 目电阻抗断层成像研究

Electrical impedancect imaging studies

作者姓名

许开锦 专业名称 电子信息科学与技术 学科门类

电子医学类 指导教师

张 辉 提交论文日期 2011年5月3日 成绩评定

摘 要

电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography——EIT)是根据生物体内不同组织以及同一组织在不同状态下具有不同电导率的现象,通过在生物体表面施加安全电流(电压),测量表面电压(电流),重建生物体内部的电阻抗分布图的成像技术。详细分析了 EIT 成像中遇到的关键问题以及现有的主要应对方法, 列举EIT技术在临床医学上的应用现状 , 同时对 EIT 在技术和临床上的发展趋势进行了展望 。

关键字：电阻抗断层成像技术、重建算法、 1

硬件设计、床应用

临

Abstract

Electrical Impedance Tomography (EIT) is an imaging technique that based on the phenomena

燕山大学

课 程 设 计 说 明 书

题目：80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计

学院（系）： 理学院 年级专业： 11级电子信息科学与技术 学 号： 110108040056 学生姓名： 赵 昆 指导教师： 杜会静 徐天赋 教师职称： 副教授 副教授

燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书

燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）：理学院 基层教学单位： 电子信息科学与技术

学 号 110108040056 学生姓名 赵昆 专业（班级） 微波技术 设计题目 80Mhz分立LC阻抗匹配网络的设计 设计技 分立LC阻抗匹配网络的设计：频率为80MHz; 术参数 负载阻抗：100?j*25Ohm;信号源阻抗：75?j*25Ohm； 设计要求 了解ADS软件的使用方法； 了解阻抗匹配的基本原理； 1.2天时间选定课题并查阅相关资料； 2.2天时间设计步骤； 工作量 3.2天时间完成课题的设计 4.2天时间整理数据，完成

双导线传输线阻抗测量与阻抗匹配实验

一、实验目的：

熟悉双导线传输线上的三种工作状态；学会双导线测量与单枝节匹配。 二、实验内容：

1、 观察双导线传输线接不同负载时传输线上工作状态。 2、 测量双导线传输线的负载阻抗。 3、 用单枝节对负载阻抗进行阻抗匹配。 三、实验设备：

米波信号源、长线盒、驻波表、单枝节匹配器、天线、短路片、240 电阻。 四、实验步骤：

1、 负载端短路（接短路片），从负载端开始，用驻波表每10CM测一个值（测前先调

节驻波表后面电位器，使驻波表沿线最大指示电流大约为80 A，），共测12个点，

填入下表：

找两个相邻的电压波节点，利用支柱法测信号源波长：

短路点 1 2 3 4

2、负载端开路，用驻波表测量驻波电压沿线分布，从开路端开始，用驻波表每10CM

测一个值，共测12个点，填入下表：

=（ 3 4）—（ 1 2）= 96 Cm

每10CM测一个值，共测12个点，填入下表：

4、负载端接天线，用驻波表测量最大电压

max与最小电压 min，求出驻波系

max

数： ==

min

用圆图读出天线的负载阻抗 L=

max

= min

方法：用驻波表从

印刷电路板(PCB)的特性阻抗与特性阻抗控制

印刷电路板（PCB）的特性阻抗与特性阻抗控制

1、电阻

交流电流流过一个导体时，所受到的阻力称为阻抗 （Impedance），符合为Z，单位还是Ω。

此时的阻力同直流电流所遇到的阻力有差别，除了电阻 的阻力以外，还有感抗（XL）和容抗（XC）的阻力问题。

为区别直流电的电阻，将交流电所遇到之阻力称为阻抗 （Z）。

Z=√ R2 +（XL -XC）2

2、阻抗（Z）

近年来，IC集成度的提高和应用，其信号传输频率和速 度越来越高，因而在印制板导线中，信号传输（发射）高到 某一定值后，便会受到印制板导线本身的影响，从而导致传 输信号的严重失真或完全丧失。这表明，PCB导线所“流通”的“东西”并不是电流，而是 方波讯号或脉冲在能量上的传输。

3、特性阻抗控制（Z0 ）

上述此种“讯号”传输时所受到的阻力，另称为“特性阻 抗”，代表符号为Z0。

所以，PCB导线上单解决“通”、“断”和“短路”的问题还 不够，还要控制导线的特性阻抗问题。就是说，高速传输、高频讯号传输的传输线，在质量上 要比传输导线严格得多。不再是“开路/短路”测试过关，或者 缺口、毛刺未超过线宽的20%，就能接收。必须要求测定特性阻抗值，这个阻抗也要控制在公差