I. Az impedanciaillesztés alapelve
1. Tiszta ellenállású áramkör
A fizika és az elektromosság megmondta a problémát: R készülékek ellenállása, egy E potenciálra csatlakoztatva, r akkumulátorcsomag belső ellenállása, milyen körülmények között a maximális teljesítmény a tápegységben? Ha a külső ellenállás egyenlő a belső ellenállással, a tápegységből a külső áramkörbe kimenő teljesítmény a maximális, ami a tiszta ellenállásáramkör teljesítményillesztése. Ha váltakozóáramú áramkörre cseréljük, akkor ennek is meg kell felelnie az R=r ennek a feltételnek az áramkörnek, hogy megfeleljen.
2. Reaktancia áramkör
A reaktanciás áramkörök bonyolultabbak, mint a tiszta ellenállásos áramkörök, az ellenállásokon kívül kondenzátorok és induktorok is vannak az áramkörben. Alkatrészek, és alacsony frekvenciájú vagy nagyfrekvenciás váltakozó áramú áramkörökben működnek. A váltakozó áramú áramkörben az ellenállás, a kapacitás és a váltakozó áramú induktivitás impedanciáját impedanciának nevezzük, amelyet a Z betű jelöl. Ezek közül a váltóáram impedanciájához viszonyított kapacitást és induktivitást kapacitív ellenállásnak és induktív ellenállásnak és induktív ellenállásnak nevezzük. A kapacitív és induktív ellenállás értéke magán a kapacitáson és az induktivitáson kívül összefügg a munka közbeni váltakozó áram frekvenciájának nagyságával. Érdemes megjegyezni, hogy egy reaktanciakörben az R ellenállás, az induktivitás és a kapacitás értékeit nem egyszerű aritmetikai összegzéssel, hanem impedanciaháromszög módszerrel lehet kiszámítani. Emiatt a reaktancia áramkört bonyolultabb összeilleszteni, mint a tiszta ellenállású áramkört, amellett, hogy a bemeneti és kimeneti áramkörök ellenállási összetevőinek egyenlőnek kell lenniük, de szükség van az azonos méretű és ellentétes előjelű reaktancia komponensekre is (konjugált illesztés) ; vagy az ellenállás és a reaktancia komponens egyenlő (nem tükröződő illesztés). Itt az X reaktancia az XL induktív ellenállás és az XC kapacitív ellenállás különbsége (csak soros áramkörök esetén, ha a párhuzamos áramkör kiszámítása bonyolultabb). A fenti feltételek teljesítését impedanciaillesztésnek nevezzük, azt a terhelést, amely a maximális teljesítmény elérésére képes.
Az impedanciaillesztés kulcsa, hogy az elülső fokozat kimeneti impedanciája megegyezik a hátsó fokozat bemeneti impedanciájával. A bemeneti és kimeneti impedanciát széles körben használják elektronikus áramkörökben minden szinten, különféle mérőműszerekben és különféle elektronikus alkatrészekben. Tehát mi a bemeneti impedancia és a kimeneti impedancia? A bemeneti impedancia az áramkör impedanciája a jelforráshoz.
Például:minél nagyobb a multiméter feszültségblokkjának bemeneti impedanciája (úgynevezett feszültségérzékenység), minél kisebb a sönt a vizsgált áramkörhöz, annál kisebb a mérési hiba. És minél kisebb az áramblokk bemeneti impedanciája, annál kisebb a vizsgált áramkör feszültségmegosztása, és így a mérési hiba is. Teljesítményerősítőknél, ha a jelforrás kimeneti impedanciája megegyezik az erősítő áramkör bemeneti impedanciájával, ezt impedanciaillesztésnek nevezzük, és ekkor az erősítő áramkör a maximális teljesítményt tudja elérni a kimeneten. A kimeneti impedancia az áramkör terheléshez viszonyított impedanciája.
Például:feszültségforrás alacsony kimeneti impedanciát, míg áramforrás nagy kimeneti impedanciát igényel. Egy erősítő áramkör esetében a kimeneti impedancia értéke jelzi, hogy mennyire bírja a terhelést. Általában, ha a kimeneti impedancia kicsi, a terhelés elviselhetősége erős. Ha a kimeneti impedancia és a terhelés nem egyeztethető össze, akkor transzformátor vagy hálózati áramkör hozzáadható az egyezés eléréséhez. Például a kimeneti transzformátor általában a tranzisztoros erősítő és a hangszóró közé van kötve, és az erősítő kimeneti impedanciája megegyezik a transzformátor elsődleges impedanciájával, a transzformátor szekunder impedanciája pedig a hangszóró impedanciájával. A transzformátor az impedancia arányt a primer és szekunder tekercsek fordulatszámával alakítja át. A tényleges elektronikus áramkörben gyakran találkoznak jelforrással és erősítő áramkörrel vagy erősítő áramkörrel, és a terhelési impedancia nem egyenlő az esettel, így nem csatlakoztathatók közvetlenül. A megoldás egy illesztő áramkör vagy illesztő hálózat hozzáadása közöttük. Végső megjegyzésként az impedanciaillesztés csak elektronikus áramkörökre vonatkozik. Mivel az elektronikus áramkörökben továbbított jelteljesítmény eredendően gyenge, a kimeneti teljesítmény növeléséhez illesztésre van szükség. Az elektromos áramkörökben általában nem veszik figyelembe az illesztést, különben a kimeneti áram túl magas lesz, és károsíthatja a készüléket.
II. impedanciaillesztés alkalmazása
Az általános nagyfrekvenciás jelmezők, például órajelek, buszjelek, sőt akár több száz megabájt DDR jelek stb. esetén az általános eszköz adó-vevő induktív és kapacitív ellenállása viszonylag kicsi az ellenálláshoz (azaz a az impedancia valós része) figyelmen kívül hagyható, jelenleg az impedancia illesztésénél csak a valós részt kell figyelembe venni.
A rádiófrekvenciás sugárzás területén számos eszköz, például antennák, erősítők stb., bemeneti és kimeneti impedanciáik nem valósak (nem tiszta ellenállás), képzeletbeli részük (kapacitív vagy induktív ellenállás) olyan nagy, hogy nem lehet figyelmen kívül hagyni , majd a konjugált illesztési módszert kell használni.
