用最通俗的语言讲一讲，什么是阻抗匹配？

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小编的上一篇原创文章讲了CAN总线的终端电阻，其中提到阻抗不匹配时会引起信号反射，本文将用最通俗的语言让您了解什么是阻抗匹配？什么是阻抗不匹配？

“阻抗匹配”的百度百科解释为：阻抗匹配主要用于传输线上，以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的，而且几乎不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同，分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态，简称为阻抗匹配。
“用人话”解释上面阻抗匹配的定义无非以下三点：

阻抗匹配时传输线上无信号反射

信号传输效益最大化

负载阻抗与传输线阻抗大小相同、相位相同

一：阻抗匹配的原理

我们以最容易理解的直流电源和电阻（电阻≠阻抗)的例子讲解阻抗匹配的原理：

上图中R为负载电阻，r为电源E的内阻，E为电压源。由于r的存在，当R很大时，电路接近开路状态；而当R很小时接近短路状态。显然负载在开路及短路状态都不能获得最大功率。

计算公式如下：

从上式可看出，当 R=r 时 ，式中分母中的(R-r)的值最小为0，此时负载所获取的功率最大。所以，当负载电阻等于电源内阻时，负载将获得最大功率。这就是电子电路阻抗匹配的基本原理。

r对应了电路中的输入阻抗，R对应了电路中的输出阻抗。

二：复杂情况说明

当然，在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。

如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗Z= R i( ωL–1/（ωC）)，其中R为电阻，ωL为感抗，1/（ωC）为容抗。阻抗的单位是欧。

由此可见，一个具体的电路，其阻抗是随时变化的，它会随着电流频率的改变而改变。容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外，还与所工作的交流电的频率有关。

值得注意的是，在电抗电路中，电阻R，感抗与容抗的值不能用简单的算术相加，而常用阻抗三角形法来计算。因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂很多，除了输入和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反（共轭匹配）；或者电阻成分和电抗成分均分别相等（无反射匹配）。

这里指的电抗X即感抗XL和容抗XC之差（仅指串联电路来讲，若并联电路则 计算更为复杂）。满足上述条件即称为阻抗匹配，负载即能得到最大的功率。

三：前情回顾

回顾小编上一篇原创文章中讲解信号反射的部分，可以发现，当r=R时，在电路中不会出现阻抗突变，故阻抗匹配时可以防止信号的反射；

End

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