प्रतिबाधा मिलान को सिद्धान्त

प्रतिबाधा मिलान को आधारभूत सिद्धान्त

1. शुद्ध प्रतिरोध सर्किट

माध्यमिक विद्यालय भौतिकीमा, बिजुलीले यस्तो समस्या बताएको छ: R विद्युतीय उपकरणहरूको प्रतिरोध, E को विद्युतीय क्षमतासँग जोडिएको, r ब्याट्री प्याकको आन्तरिक प्रतिरोध, कुन अवस्थामा विद्युत आपूर्तिको शक्ति उत्पादन सबैभन्दा ठूलो हुन्छ?जब बाह्य प्रतिरोध आन्तरिक प्रतिरोध बराबर हुन्छ, बाह्य सर्किटमा पावर सप्लाईको पावर आउटपुट सबैभन्दा ठूलो हुन्छ, जुन एक विशुद्ध प्रतिरोधी सर्किट पावर मिल्दो हो।यदि AC सर्किटद्वारा प्रतिस्थापन गरिएको छ भने, त्यसले पनि मिलाउनको लागि R = r सर्किटको सर्तहरू पूरा गर्नुपर्छ।

2. प्रतिक्रिया सर्किट

प्रतिबाधा सर्किट शुद्ध प्रतिरोध सर्किट भन्दा बढी जटिल छ, सर्किट मा प्रतिरोध को अतिरिक्त त्यहाँ capacitors र inductors छन्।कम्पोनेन्टहरू, र कम-फ्रिक्वेन्सी वा उच्च-फ्रिक्वेन्सी एसी सर्किटहरूमा काम गर्नुहोस्।AC सर्किटहरूमा, वैकल्पिक प्रवाह अवरोधको प्रतिरोध, क्यापेसिटन्स र इन्डक्टेन्सलाई प्रतिबाधा भनिन्छ, जसलाई अक्षर Z द्वारा संकेत गरिएको छ। यी मध्ये, वैकल्पिक प्रवाहमा क्यापेसिटन्स र इन्डक्टन्सको अवरोध गर्ने प्रभावलाई क्रमशः क्यापेसिटिव रिएक्टेन्स र र इन्डक्टिव प्रतिक्रिया भनिन्छ।capacitive reactance र inductive reactance को मूल्य capacitance र inductance को आकार को अतिरिक्त वैकल्पिक वर्तमान को आवृत्ति संग सम्बन्धित छ।यो ध्यान दिन लायक छ कि, एक प्रतिक्रिया सर्किट मा, प्रतिरोध R को मान, आगमनात्मक प्रतिक्रिया र क्यापेसिटिव प्रतिक्रिया डबल साधारण अंकगणित द्वारा थप्न सकिदैन, तर सामान्यतया प्रयोग प्रतिबाधा त्रिकोण विधि गणना गर्न को लागी।तसर्थ, विशुद्ध प्रतिरोधात्मक सर्किटहरू भन्दा मिल्दो प्राप्त गर्न प्रतिबाधा सर्किट अधिक जटिल हुनको लागि, प्रतिरोधी घटक आवश्यकताहरूमा इनपुट र आउटपुट सर्किटहरू बराबर छन्, तर समान आकारको प्रतिक्रिया कम्पोनेन्ट र विपरीतको चिन्ह पनि आवश्यक छ (कन्जुगेट मिलान );वा प्रतिरोधी घटक र प्रतिक्रिया घटक बराबर छन् (गैर-प्रतिबिंबित मिलान)।यहाँ reactance X लाई जनाउँछ, त्यो हो, inductive XL र capacitive reactance XC भिन्नता (केवल श्रृंखला सर्किटहरूको लागि, यदि समानान्तर सर्किट गणना गर्न थप जटिल छ)।माथिका सर्तहरू पूरा गर्न प्रतिबाधा मिलान भनिन्छ, अधिकतम शक्ति प्राप्त गर्न सक्ने लोड।

प्रतिबाधा मिलानको कुञ्जी भनेको अगाडिको चरणको आउटपुट प्रतिबाधा पछाडिको चरणको इनपुट प्रतिबाधा बराबर हो।इनपुट प्रतिबाधा र आउटपुट प्रतिबाधा सबै स्तरहरूमा इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, सबै प्रकारका नाप्ने उपकरणहरू र सबै प्रकारका इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू।त्यसोभए इनपुट प्रतिबाधा र आउटपुट प्रतिबाधा के हो?इनपुट प्रतिबाधा सिग्नल स्रोतमा सर्किटको प्रतिबाधा हो।चित्र 3 एम्पलीफायरमा देखाइए अनुसार, यसको इनपुट प्रतिबाधा संकेत स्रोत E र आन्तरिक प्रतिरोध r हटाउन हो, AB बाट समतुल्य प्रतिबाधामा समाप्त हुन्छ।यसको मान Z = UI / I1 हो, अर्थात्, इनपुट भोल्टेज र इनपुट वर्तमानको अनुपात।संकेत स्रोतको लागि, एम्पलीफायर यसको लोड हुन्छ।संख्यात्मक रूपमा, एम्पलीफायरको बराबर लोड मान इनपुट प्रतिबाधाको मान हो।विभिन्न सर्किटहरूको लागि इनपुट प्रतिबाधाको आकार समान छैन।

उदाहरणका लागि, मल्टिमिटरको भोल्टेज ब्लकको इनपुट प्रतिबाधा (भोल्टेज संवेदनशीलता भनिन्छ) जति उच्च हुन्छ, परीक्षण अन्तर्गत सर्किटमा शन्ट जति सानो हुन्छ र मापन त्रुटि उति सानो हुन्छ।हालको ब्लकको इनपुट प्रतिबाधा जति कम हुन्छ, परीक्षण अन्तर्गत सर्किटमा भोल्टेज विभाजन जति सानो हुन्छ, र यसरी मापन त्रुटि सानो हुन्छ।पावर एम्पलीफायरहरूको लागि, जब सिग्नल स्रोतको आउटपुट प्रतिबाधा एम्पलीफायर सर्किटको इनपुट प्रतिबाधा बराबर हुन्छ, यसलाई प्रतिबाधा मिलान भनिन्छ, र त्यसपछि एम्पलीफायर सर्किटले आउटपुटमा अधिकतम शक्ति प्राप्त गर्न सक्छ।आउटपुट प्रतिबाधा लोड विरुद्ध सर्किट को प्रतिबाधा हो।चित्र 4 मा जस्तै, सर्किटको इनपुट साइडको पावर सप्लाई छोटो-सर्किट गरिएको छ, लोडको आउटपुट साइड हटाइएको छ, सीडीको आउटपुट साइडबाट बराबर प्रतिबाधालाई आउटपुट प्रतिबाधा भनिन्छ।यदि लोड प्रतिबाधा आउटपुट प्रतिबाधा बराबर छैन, प्रतिबाधा बेमेल भनिन्छ, लोडले अधिकतम पावर आउटपुट प्राप्त गर्न सक्दैन।आउटपुट भोल्टेज U2 र आउटपुट वर्तमान I2 को अनुपातलाई आउटपुट प्रतिबाधा भनिन्छ।आउटपुट प्रतिबाधाको आकार फरक सर्किटहरूमा निर्भर गर्दछ विभिन्न आवश्यकताहरू छन्।

उदाहरणका लागि, भोल्टेज स्रोतलाई कम आउटपुट प्रतिबाधा चाहिन्छ, जबकि हालको स्रोतलाई उच्च उत्पादन प्रतिबाधा चाहिन्छ।एम्पलीफायर सर्किटको लागि, आउटपुट प्रतिबाधाको मानले लोड बोक्ने क्षमतालाई संकेत गर्दछ।सामान्यतया, सानो आउटपुट प्रतिबाधाले उच्च भार बोक्ने क्षमताको परिणाम दिन्छ।यदि आउटपुट प्रतिबाधा लोडसँग मिलाउन सकिँदैन भने, मिलान प्राप्त गर्न ट्रान्सफर्मर वा नेटवर्क सर्किट थप्न सकिन्छ।उदाहरणका लागि, एक ट्रान्जिस्टर एम्पलीफायर सामान्यतया एम्पलीफायर र स्पिकर बीचको आउटपुट ट्रान्सफर्मरसँग जोडिएको हुन्छ, र एम्पलीफायरको आउटपुट प्रतिबाधा ट्रान्सफर्मरको प्राथमिक प्रतिबाधासँग मेल खान्छ, र ट्रान्सफर्मरको माध्यमिक प्रतिबाधाको प्रतिबाधासँग मेल खान्छ। वक्ता।ट्रान्सफर्मरको माध्यमिक प्रतिबाधा लाउडस्पीकरको प्रतिबाधासँग मेल खान्छ।ट्रान्सफर्मरले प्राथमिक र माध्यमिक विन्डिङको टर्न रेसियो मार्फत प्रतिबाधा अनुपातलाई रूपान्तरण गर्छ।वास्तविक इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरूमा, प्रायः सिग्नल स्रोत र एम्पलीफायर सर्किट वा एम्पलीफायर सर्किटसँग सामना हुन्छ र लोड प्रतिबाधा अवस्थासँग बराबर हुँदैन, त्यसैले तिनीहरू सीधा जडान हुन सक्दैनन्।समाधान तिनीहरू बीच मिल्दो सर्किट वा नेटवर्क थप्न हो।अन्तमा, यो ध्यान दिनुपर्छ कि प्रतिबाधा मिलान मात्र इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरूमा लागू हुन्छ।किनभने इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरूमा प्रसारित संकेतहरूको शक्ति स्वाभाविक रूपमा कमजोर छ, आउटपुट शक्ति बढाउन मिलान आवश्यक छ।बिजुली सर्किटहरूमा, मिलानलाई सामान्यतया मानिने छैन, किनकि यसले अत्यधिक आउटपुट करेन्ट र उपकरणमा क्षति पुर्‍याउन सक्छ।

प्रतिबाधा मिलान को आवेदन

सामान्य उच्च-फ्रिक्वेन्सी संकेतहरू, जस्तै घडी संकेतहरू, बस संकेतहरू, र धेरै सय मेगाबाइटसम्म DDR संकेतहरू, इत्यादिका लागि, सामान्य उपकरण ट्रान्सीभर प्रेरक र क्यापेसिटिव प्रतिबाधा अपेक्षाकृत सानो, सापेक्ष प्रतिरोध (अर्थात, वास्तविक भाग हो। प्रतिबाधा) लाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ, र यस बिन्दुमा, प्रतिबाधा मिलान मात्र हुन सक्छ को वास्तविक भाग खातामा लिन आवश्यक छ।

रेडियो फ्रिक्वेन्सीको क्षेत्रमा, एन्टेना, एम्पलीफायरहरू, आदि जस्ता धेरै उपकरणहरू, यसको इनपुट र आउटपुट प्रतिबाधा वास्तविक हुँदैन (शुद्ध प्रतिरोध होइन), र यसको काल्पनिक भाग (क्यापेसिटिव वा इन्डक्टिव) यति ठूलो हुन्छ कि यसलाई बेवास्ता गर्न सकिँदैन। , त्यसपछि हामीले कन्जुगेट मिलान विधि प्रयोग गर्नुपर्छ।