为什么阻抗匹配是输入阻抗与输出阻抗相等?

要说明什么是阻抗匹配,首先要知道有这么两个概念:输入阻抗和输出阻抗,那么什么是输入阻抗和输出阻抗呢?

输入阻抗Zin是由电阻或设备输入端看进去的阻抗。

为什么阻抗匹配是输入阻抗与输出阻抗相等?_第1张图片

而输出阻抗Zout是由设备输出端看过去的阻抗。任意电阻或设备的输出可以等效为一个输出阻抗Zout与一个理想电压源Vsource的串联。

为什么阻抗匹配是输入阻抗与输出阻抗相等?_第2张图片

 

假设有那么一个电源和负载,电源内阻是r,负载电阻是R,电源提供的电压是E,负载两端的电压是U,当电源给负载供电时,有如下公式:I=E/(R+r)。

那么电源的输出功率是:

当R=r时,电源有最大输出功率Pmax=E^2/(4r)。

 

实际上,电源部分不一定指的是电源,也可以使上一级输出电路,上级电路给下级电路提供信号,为了保证信号传输效果良好,就要阻抗匹配,也就是R=r。

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