ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ సూత్రాలు

ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం

1. స్వచ్ఛమైన ప్రతిఘటన సర్క్యూట్

సెకండరీ స్కూల్ ఫిజిక్స్‌లో, విద్యుత్తు అటువంటి సమస్యను చెప్పింది: R ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల నిరోధకత, E యొక్క ఎలక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, r బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క అంతర్గత నిరోధం, ఏ పరిస్థితుల్లో విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పవర్ అవుట్‌పుట్ అతిపెద్దది?బాహ్య ప్రతిఘటన అంతర్గత ప్రతిఘటనకు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, బాహ్య సర్క్యూట్‌కు విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పవర్ అవుట్‌పుట్ అతిపెద్దది, ఇది పూర్తిగా రెసిస్టివ్ సర్క్యూట్ పవర్ మ్యాచింగ్.AC సర్క్యూట్ ద్వారా భర్తీ చేయబడితే, అది సరిపోలడానికి R = r సర్క్యూట్ యొక్క షరతులకు కూడా అనుగుణంగా ఉండాలి.

2. ప్రతిచర్య సర్క్యూట్

ప్యూర్ రెసిస్టెన్స్ సర్క్యూట్ కంటే ఇంపెడెన్స్ సర్క్యూట్ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, సర్క్యూట్లో ప్రతిఘటనతో పాటు కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్లు ఉన్నాయి.భాగాలు, మరియు తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా హై-ఫ్రీక్వెన్సీ AC సర్క్యూట్లలో పని చేస్తాయి.AC సర్క్యూట్‌లలో, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ అడ్డంకి యొక్క నిరోధకత, కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌ను ఇంపెడెన్స్ అంటారు, ఇది Z అక్షరంతో సూచించబడుతుంది. వీటిలో, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌పై కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్ యొక్క అవరోధ ప్రభావాన్ని వరుసగా కెపాసిటివ్ రియాక్టెన్స్ మరియు మరియు ఇండక్టివ్ రియాక్టెన్స్ అంటారు.కెపాసిటివ్ రియాక్టెన్స్ మరియు ఇండక్టివ్ రియాక్టెన్స్ యొక్క విలువ కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్ పరిమాణానికి అదనంగా నిర్వహించబడే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించినది.రియాక్టెన్స్ సర్క్యూట్‌లో, రెసిస్టెన్స్ R, ఇండక్టివ్ రియాక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటివ్ రియాక్టెన్స్ రెట్టింపు విలువను సాధారణ అంకగణితం ద్వారా జోడించలేము, అయితే సాధారణంగా ఇంపెడెన్స్ త్రిభుజాకార పద్ధతిని లెక్కించడానికి ఉపయోగిస్తారు.అందువల్ల, పూర్తిగా రెసిస్టివ్ సర్క్యూట్‌ల కంటే సరిపోలికను సాధించడానికి ఇంపెడెన్స్ సర్క్యూట్ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, రెసిస్టివ్ కాంపోనెంట్‌లలో ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సర్క్యూట్‌లకు అదనంగా అవసరాలు సమానంగా ఉంటాయి, అయితే సమాన పరిమాణం మరియు వ్యతిరేక గుర్తు (కంజుగేట్ మ్యాచింగ్) యొక్క రియాక్టెన్స్ కాంపోనెంట్ కూడా అవసరం. );లేదా రెసిస్టివ్ కాంపోనెంట్ మరియు రియాక్టెన్స్ కాంపోనెంట్‌లు సమానంగా ఉంటాయి (నాన్-రిఫ్లెక్టివ్ మ్యాచింగ్).ఇక్కడ రియాక్టెన్స్ Xని సూచిస్తుంది, అంటే ఇండక్టివ్ XL మరియు కెపాసిటివ్ రియాక్టెన్స్ XC తేడా (సిరీస్ సర్క్యూట్‌ల కోసం మాత్రమే, సమాంతర సర్క్యూట్ గణించడం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటే).పైన పేర్కొన్న షరతులను తీర్చడానికి ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అని పిలుస్తారు, గరిష్ట శక్తిని పొందగల లోడ్.

ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌కు కీలకం ముందు దశ యొక్క అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ బ్యాక్ స్టేజ్ యొక్క ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌కు సమానం.ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ మరియు అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అన్ని స్థాయిలలోని ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లలో, అన్ని రకాల కొలిచే సాధనాలు మరియు అన్ని రకాల ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.కాబట్టి ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ మరియు అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అంటే ఏమిటి?ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అనేది సిగ్నల్ మూలానికి సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్.మూర్తి 3 యాంప్లిఫైయర్‌లో చూపినట్లుగా, దాని ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ సిగ్నల్ మూలం E మరియు అంతర్గత నిరోధం r, AB చివరల నుండి సమానమైన ఇంపెడెన్స్‌లోకి తీసివేయడం.దీని విలువ Z = UI / I1, అంటే ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ మరియు ఇన్‌పుట్ కరెంట్ నిష్పత్తి.సిగ్నల్ మూలం కోసం, యాంప్లిఫైయర్ దాని లోడ్ అవుతుంది.సంఖ్యాపరంగా, యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సమానమైన లోడ్ విలువ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ విలువ.ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ పరిమాణం వేర్వేరు సర్క్యూట్‌లకు ఒకేలా ఉండదు.

ఉదాహరణకు, మల్టీమీటర్ యొక్క వోల్టేజ్ బ్లాక్ యొక్క ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ (వోల్టేజ్ సెన్సిటివిటీ అని పిలుస్తారు), పరీక్షలో ఉన్న సర్క్యూట్‌లోని షంట్ చిన్నది మరియు కొలత లోపం చిన్నది.కరెంట్ బ్లాక్ యొక్క ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ తక్కువగా ఉంటే, పరీక్షలో ఉన్న సర్క్యూట్‌కు వోల్టేజ్ విభజన చిన్నది మరియు తద్వారా చిన్న కొలత లోపం.పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌ల కోసం, సిగ్నల్ మూలం యొక్క అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌కు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, దానిని ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అంటారు, ఆపై యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ అవుట్‌పుట్ వద్ద గరిష్ట శక్తిని పొందవచ్చు.అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అనేది లోడ్‌కు వ్యతిరేకంగా సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్.మూర్తి 4లో వలె, సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్‌పుట్ వైపు విద్యుత్ సరఫరా షార్ట్-సర్క్యూట్ చేయబడింది, లోడ్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వైపు తొలగించబడుతుంది, CD యొక్క అవుట్‌పుట్ వైపు నుండి సమానమైన ఇంపెడెన్స్‌ను అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అంటారు.లోడ్ ఇంపెడెన్స్ అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌కు సమానంగా లేకుంటే, ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత అని పిలుస్తారు, లోడ్ గరిష్ట పవర్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందదు.అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ U2 మరియు అవుట్‌పుట్ కరెంట్ I2 నిష్పత్తిని అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అంటారు.అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ పరిమాణం వేర్వేరు సర్క్యూట్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది వివిధ అవసరాలు.

ఉదాహరణకు, వోల్టేజ్ మూలానికి తక్కువ అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అవసరం, అయితే ప్రస్తుత మూలానికి అధిక అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అవసరం.ఒక యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ కోసం, అవుట్పుట్ ఇంపెడెన్స్ యొక్క విలువ లోడ్ను మోసే సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.సాధారణంగా, ఒక చిన్న అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ అధిక లోడ్ మోసే సామర్థ్యాన్ని కలిగిస్తుంది.అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ లోడ్‌కు సరిపోలకపోతే, మ్యాచ్‌ని సాధించడానికి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లేదా నెట్‌వర్క్ సర్క్యూట్‌ను జోడించవచ్చు.ఉదాహరణకు, ఒక ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ సాధారణంగా యాంప్లిఫైయర్ మరియు స్పీకర్ మధ్య అవుట్‌పుట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక ఇంపెడెన్స్‌తో సరిపోలుతుంది మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ ఇంపెడెన్స్ ఇంపెడెన్స్‌తో సరిపోలుతుంది. స్పీకర్.ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ ఇంపెడెన్స్ లౌడ్ స్పీకర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్‌తో సరిపోలింది.ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ వైండింగ్‌ల మలుపుల నిష్పత్తి ద్వారా ఇంపెడెన్స్ నిష్పత్తిని మారుస్తుంది.అసలైన ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో, సిగ్నల్ సోర్స్ మరియు యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ లేదా యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌తో తరచుగా ఎదుర్కొంటారు మరియు లోడ్ ఇంపెడెన్స్ పరిస్థితికి సమానంగా ఉండదు, కాబట్టి అవి నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడవు.వాటి మధ్య సరిపోలే సర్క్యూట్ లేదా నెట్‌వర్క్‌ని జోడించడం పరిష్కారం.చివరగా, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లకు మాత్రమే వర్తిస్తుందని గమనించాలి.ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లలో ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్స్ శక్తి అంతర్లీనంగా బలహీనంగా ఉన్నందున, అవుట్‌పుట్ శక్తిని పెంచడానికి మ్యాచింగ్ అవసరం.ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లలో, మ్యాచింగ్ సాధారణంగా పరిగణించబడదు, ఎందుకంటే ఇది అధిక అవుట్‌పుట్ కరెంట్ మరియు ఉపకరణానికి నష్టం కలిగిస్తుంది.

ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ యొక్క అప్లికేషన్

క్లాక్ సిగ్నల్స్, బస్ సిగ్నల్స్ మరియు అనేక వందల మెగాబైట్ల DDR సిగ్నల్స్ మొదలైన సాధారణ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ల కోసం, సాధారణ పరికర ట్రాన్స్‌సీవర్ ఇండక్టివ్ మరియు కెపాసిటివ్ ఇంపెడెన్స్ సాపేక్షంగా చిన్నది, సాపేక్ష నిరోధకత (అంటే, వాస్తవ భాగం ఇంపెడెన్స్) దానిని విస్మరించవచ్చు మరియు ఈ సమయంలో, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అనేది క్యాన్ యొక్క వాస్తవ భాగాన్ని మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ రంగంలో, యాంటెనాలు, యాంప్లిఫైయర్‌లు మొదలైన అనేక పరికరాలు, దాని ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ నిజమైనది కాదు (స్వచ్ఛమైన ప్రతిఘటన కాదు), మరియు దాని ఊహాత్మక భాగం (కెపాసిటివ్ లేదా ఇండక్టివ్) చాలా పెద్దది కాబట్టి దానిని విస్మరించలేము. , అప్పుడు మనం తప్పనిసరిగా కంజుగేట్ మ్యాచింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించాలి.