阻抗匹配是一個較大的話題，根據(jù)具體的頻率和使用場景，大概可以分為4個模塊討論。分別是：電路匹配、傳輸線匹配、天線匹配、噪聲匹配。

其中本章討論電路匹配。

**電路匹配前提條件：**傳輸距離遠(yuǎn)小于最高頻率分量波長，即無需考慮信號傳輸所需要的時間。基爾霍夫電壓定律及基爾霍夫電流定律有效。

什么是阻抗？

Z=R+jX R:電阻 jX：電抗 （包含容抗1/jwC和感抗jwL）

任何可以施加電壓信號的實體都具有阻抗。

電路匹配從以下4個方面做出討論：

1.使負(fù)載端信號幅度最大，最大電壓傳輸比。
2.使負(fù)載端獲得功率最大，獲得最大功率傳輸比。
3.使傳信號輸距離最遠(yuǎn)，強(qiáng)抗干擾能力。
4.獲得更大傳輸帶寬。

一：如何獲得最大電壓傳輸比

負(fù)載電壓：

電壓傳輸比：

分析可得：

為獲得最大電壓傳輸比，要求Ro<

為獲得寬的負(fù)載適應(yīng)范圍，要求輸出電阻Ro盡可能小【如:功放機(jī)】

為獲得最寬的源阻適應(yīng)范圍，要求輸入電阻Ri盡可能大【如:萬用表】

解決方法：

法一： 電壓跟隨器 。同時滿足: Ro<

法二： 遠(yuǎn)端反饋補(bǔ)償 。不僅自身輸出阻抗Ro->0，還補(bǔ)償線路損耗電阻引起的電壓損失。

二：如何獲得最大功率傳輸比

分析：

理論上：RL=Ro時，負(fù)載上能獲得最大輸出功率。

實際中：輸出電阻往往由前級電路決定，負(fù)載阻抗與之不匹配，需要額外的匹配電路。

解決方法：此時，變壓器幾乎是唯一可用手段。

原邊/副邊的阻抗比=(匝數(shù)比)2（所以升壓還是降壓，你選對了嗎）

思考：為什么不可以串電阻匹配？

三：獲得遠(yuǎn)距離傳輸/強(qiáng)抗干擾能力

遠(yuǎn)距離傳輸遇到的問題----損耗和串?dāng)_

思考：遠(yuǎn)距離傳輸主要帶來壓降問題，串聯(lián)回路，電流處處相等。

解決方法：電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，電流源輸出電阻無窮大。

原理：1、等效的串聯(lián)電壓干擾源，不影響電流值（串聯(lián)回路電流相等）。

2、無窮大輸出電阻即使串入RLine，依舊為無窮大，等于值不變。

3、實現(xiàn)了信號的電氣隔離，消除地電位差異影響。

四：如何獲得更大傳輸帶寬

信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍（即諧波分量越多，上升沿越陡峭。上升時間越短， 信號的帶寬越寬。）。每個波形測量得到的10-90上升時間和帶寬，憑經(jīng)驗可以畫出一個簡單的關(guān)系式。BW=0.35/上升時間。

什么限制了帶寬？----上升沿時間----什么影響了上升沿時間----分布電容

分布電容往往是無法避免的：

（1）傳輸導(dǎo)線線間的分布電容

（2）半導(dǎo)體器件P-N結(jié)的分布電容

解決思路：配Ro->0電阻，短路思維，電容兩端無電壓差，零阻抗輸入轉(zhuǎn)到零阻抗輸出。

方法一：利用零輸入阻抗(Ri->0)/互阻放大器

解決方法一： 盡可能低的輸出阻抗 (Ro->0)

優(yōu)點：（1）線路上的端口電壓始終為0，分布電容上無電流，無需強(qiáng)驅(qū)動

（2）適用于弱電流輸出類的敏感器/傳感器

解決方法二： 利用零輸出阻抗 (Ro->0)

獲得盡可能低的輸出阻抗(Ro->0)，使時常數(shù) τ=RC->0

問題：（1）負(fù)反饋放大器驅(qū)動容性負(fù)載有嚴(yán)重的自激振蕩傾向（坑?。?/p>

（2）高頻信號/脈沖邊沿時刻，要求大電流輸出（流過Co的無功電流）。

方法三：人工負(fù)電容

用（自然界不存在的）人工負(fù)電容，并聯(lián)后電容量相加，和為0

實測結(jié)果：帶寬拓展100余倍