阻抗是一个总称,它包括电阻和感性和容性抗。这两个电抗是与频率有关的,可以说是朝相反的方向拉的。如果相等,它们就消掉了。如果不相等,其余部分必须与“直”电阻矢量结合以获得阻抗。这个量,像电阻一样,是以欧姆来测量的,并且符合欧姆定律,尽管它随频率而变化。
阻抗是任何负载和任何电源的特性,如电池或发电机。一个电源有一个确定的内部阻抗,在电路中,它就像一个外部于电源并与电源串联的设备。
一个大的电源,如电力,在变电站的输出测量,甚至在极点安装的配电变压器,有极低的阻抗。它被称为刚性源,因为任何可能连接的负载都不会以可测量的量减少它。从理论上讲,当你在家里打开夜灯时,你正在减慢北美电网的每一个涡轮机的速度,但这种影响是微乎其微的。
电源与负载具有一定的阻抗,当电源与负载的阻抗匹配时,才能实现最大的功率传输。也就是说,当它们相等时。这没什么神秘的。它隐含在欧姆定律中。如果一个相对高阻抗的负载连接到一个低阻抗的电源,通过两者的电流将受到限制;事实上,这可能是一件好事。例如,交流市电的阻抗通常低于1Ω。一个带有1kΩ输入阻抗的测试表将从110-Vac市电引出约100 mA。这相当多了。一个输入阻抗为1MΩ的测试仪表将输出大约100 μA。
同样,如果一个低阻抗负载连接到一个高阻抗电源,负载处的电压就会低,通过两者的电流以及从电源到负载的功率传输也会低。然而,如前所述,如果负载和源阻抗相同,功率传输将处于最大可能水平。
另一个阻抗匹配非常重要的领域是数据传输。除非为了衰减的目的而故意使它们不匹配,否则源和目的地的配置通常是使它们的阻抗相同的。不像电力电路,理想的传输线阻抗为零,因此线路在电路中是看不见的,在数据传输中,媒体(电缆)是从源的角度看负载。从负载的角度来看,它是源。因此,传输线必须具有匹配源和负载的阻抗。
你可能会认为这种匹配是困难的,因为不同的安装需要不同长度的电缆。但是通过奇迹特性阻抗在美国,同轴电缆和非屏蔽双绞线(UTP)等数据电缆被制造成具有标准化阻抗,无论长度如何都不会变化。
如果阻抗不匹配,信号将从负载沿电缆反射回来。结果可能是数据碰撞、驻波、丢失和损坏。仔细的设计和安装做法可以防止这种困难。这同样适用于长电缆跨距和高频短路线路板轨迹。
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了下:测试和测量提示




