干貨 | 阻抗控制在50歐，串個小電阻能解決嗎?

電子工程世界EEWorld

2022年5月18日 16:37

1.聽說有同學用萬用表測阻抗

常常聽說哪里哪里需要50歐姆，100歐姆的阻抗控制，有的同學很認真，拿來萬用表一陣量，感覺好像各種線纜測量值都不大達標，一通抱怨。也有不那么認真的同學，覺得阻抗匹配什么的就是那么回事兒，我的板子跑個七八百M不也杠杠得，沒出啥問題嗎。

嗯，沒出問題挺好的。我們今天還是聊一聊什么是阻抗，和阻抗如何匹配的問題。

什么是阻抗

我們知道最基本的元器件有三種：電阻，電感和電容。

對于電感來說，流經它的電流不能突變，它的電流會比電壓落后90°。為了表達這種相位上的超前或之后，它的阻抗引入了虛數。感抗XL = jωL，j表達了電流會落后電壓90°，角頻率ω= 2πf。感抗隨著頻率的升高而變大。

對于這三種元件，你會發現，學的越多，理解起來就越復雜。如果我們看一下一些大牛們推導公式的過程，不由會產生，吾生也有涯，而知也無涯的感慨。

為什么要做阻抗匹配

根據我們要達到的不同目的，阻抗匹配也可以有不同的理解。比如說一個直流或低頻信號源，通過導線連至負載，如果我們的目的是讓負載得到最大功率，在這種情況下，導線的電阻可以忽略，可以推導出,當負載的電阻和信號源內阻相等時，負載得到最大功率。

隨著信號頻率的升高，信號源內阻和負載的感抗和容抗開始無法忽略，此時如果想要在負載得到最大功率，需要內阻和負載的電阻相等，電抗大小相等且方向相反。即共軛匹配。

以上都是信號源頻率比較低的情況，或者說信號波長遠大于導線的情況。當頻率繼續升高，波長小到跟導線長度達到一個數量級，甚至波長小于導線長度，此時傳輸導線的阻抗就不能被忽略了。當然在這么高的頻率，我們的目的一般不會是讓負載得到最大功率，而是把信號源的波形，完美地傳送到負載。高速數字電路設計中，我們通常說的是這種阻抗匹配，它的目的是防止信號反射，保持信號的完整性。