圆图深度总结2174

阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理F高频端，寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预，包括:设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有•史密斯圆图:本文要重点讨论的内容。基础知识RF环境下(大于100MHz)IC连线的电磁波传播现象。这对sR+jXs=RL-jXLs图2.表达式Rs+jXs=RL-jXL的等效图在这个条件下，从信号源到负载传输的能量最大。另外，为有效传输功率，满足这个条件可以避免能量从史密斯圆图史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。正确的使用它，可以在不作任何计算的前提下得到一个表号载产生的。这里我们不直接考虑阻抗，而是用反射系数我们知道反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比:LZ系75、100和。于是我们可以定义归一化的负载阻抗：整理以符合标准几何图形的形式(如圆或射线)。(r,代表反射零点的原点(0,0)(负载与特性阻抗相匹配)。ZL/Z0=r+jx可以讨论一下:即说明r=无穷大(阻抗实部无穷大)和ZL=无穷大(阻抗无穷大)是等效的。都在全反射圆上，都是全反射的一种，说明全反射不光只有短路和开路，只要经过这个点，从电阻圆方程看出，不管r是多大，即和r无关，包括所以说，尽管所有不同实部r的圆都要经过开路点(1,0)，但不是说这些圆都代表开路，相反，这些圆都代表0•无限大的电阻对应的圆退化为一个点(1,0)•实际中没有负的电阻，如果出现负阻值，有可能产生振荡。•选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻。作图i数方程(x-a)2+(y-b)2=R2,它的圆心为它代表唯一的开路点，并且r=无穷大(阻抗实部无穷大)和ZL=无穷大(阻抗无穷大)是等效的，都是开分析：虽然不同虚部的圆都要经过开路点(1,0)，但是经过这个点和由x=无穷大确定这个点是有区别的，所以说，尽管所有不同虚部x的圆都要经过开路点(1,0)，但不是说这些圆都代表开路，相反，这些圆都不同虚部的圆都要经过这个点，因为这个点同时代表了实部等于无穷大的开路圆，而任何一个虚部圆，和所有实部圆都有交点，即包括了所有实部的情况，当然也包括实部等于无穷大的情况，所以不同虚部的圆完成圆图为了完成史密斯圆图，我们将两簇圆周放在一起。可以发现一簇圆周的所有圆会与另一簇圆周的所有圆相可互换性•确定阻抗在史密斯圆图上的对应点•找到与此阻抗对应的反射系数()•将阻抗转换为导纳•找出等效的阻抗与反射系数对应的元件值(尤其是匹配网络的元件，见图7)推论因为史密斯圆图是一种基于图形的解法，所得结果的精确度直接依赖于图形的精度。下面是一个用史密斯1Z=100+Z2=75Z31j50Z5=Z7Z6=0(短路)z1=2+z1=2+jz5=8z2=1.5-j2z6=0z7=1z4=3z8=3.68-j18S：j12j=15=-1用导纳表示史密斯圆图是用阻抗(电阻和电抗)建立的。一旦作出了史密斯圆图，就可以用它分析串联和并联情况下的参数。可以添加新的串联元件，确定新增元件的影响只需沿着圆周移动到它们相应的数值即可。然而，增加并联元件时分析过程就不是这么简单了，需要考虑其它的参数。通常，利用导纳更容易处理并联元件。YZZY纳的单位是姆欧或者Z是复数，则Y也一定是复数。-(z).。是在解决很多并联元件电路的问题时仍不适用。导纳圆图在前面的讨论中，我们看到阻抗圆图上的每一个点都可以通过以它也是复平面(i参数方程(x-a)2+(y-b)2=R2(方程3.12)，上面这个方程的圆，是等电导圆，和阻抗圆图里的等电阻圆是关于点(0，0)对称的。求解等效阻抗上面这个方程的圆，是等电纳圆，和阻抗圆图里的等电抗圆是关于点(0，0)对称的。串联电抗(x)对电感元件而言为正数，对电容元件而言为负数。而电纳(b)对电容元件而言为正数，对l图9.将图8网络中的元件拆开进行分析移动。最后一个元件(串联电感)。抗圆里，增加纯电阻呢，怎么转？纳圆里，增加纯电导呢，怎么转？有Z=10+j25逐步进行阻抗匹配在于有无限种元件的组合都可以使匹配网络具有类似的滤波器的结构类型、品质因数和有限的可选元件)。明这种方法的最好办法是给出一个实例。oC=B,所以C=f0.0156/(2Zo60L=X,得L=f=60/(2607)=159nH。总结在拥有功能强大的软件和高速、高性能计算机的今天，人们会怀疑在解决电路基本问题的时候是否还需要和初级的方法。实际上，一个真正的工程师不仅应该拥有理论知识，更应该具有利用各种资源解决问题的能力。在程序中加入几个数字然后得出结果的确是件容易的事情，当问题的解十分复杂、并且不唯一时，让计算机作这样的工作尤其方便。然而，如果能够理解计算机的工作平台所使用的基本理论和原理，知道它们的由来，这样的工程师或设计者就能够成为更加全面和值得信赖的专家，得到的结果也更加可靠。1.史密斯圆图可以用来分析传输线和负载连接处的反射系数。2.注意史密斯圆图是针对阻抗，或者导纳来分析的，里面没有频率，如果需要找到合适的器件，还必须用角频率计算一下。3.史密斯圆图里的反射系数和阻抗值是一一对应的关系，分析任何一个电阻圆，发现该圆与所有电抗圆都有交点，包括正电抗圆和负电抗圆。4.任何一个电阻圆和一个电抗圆，都有2个交点，其中一个交点确定了一个归一化的点是特殊点(1，0)5.史密斯圆图里水平轴线段，对应的是0电抗圆，但电阻是从0到无穷大的范围。还包括左边的短路点和右边的开路点。1.串联电阻时，用阻抗图，电抗不变，沿着电抗圆转，分析阻抗图中的电阻圆，圆心减小，这里面又分两种情况：当是正电抗时，沿着近似逆时针方向移动；当是负电抗时，沿着近似顺时针方向移动，这2个方向总结一下就都是沿着电抗圆，向着开串联电阻越大越多，向开路点转的越多。2.串联电容时，用阻抗图，电阻不变，沿着电阻圆转，分析阻抗图中的电抗圆，圆心小，电抗圆的半径减小，沿着电阻圆逆时针旋转。所以不论x是正时负，即不管起始点是在上半平面还是下半平面，都逆时针旋转。即串联电容，沿电阻圆逆时针旋串联电容越小，沿电阻圆逆时针旋转越多。串的等值电容越多，沿电阻圆逆时针旋转越多，即说明串联电容，串的越多，其等效电容就越小。3.串联电感时，用阻抗图，电阻不变，沿着电阻圆转，分析阻抗图中的电抗圆，圆心大，电抗圆的半径增大，沿着电阻圆顺时针旋转。所以不论x是正时负，即不管起始点是在上半平面还是下半平面，都顺时针旋转。即串联电感，沿电阻圆顺时针旋串联电感越大，沿电阻圆顺时针旋转越多。串的等值电感越多，沿电阻圆顺时针旋转越多，即说明串联电感，串的越多，其等效电感就越大。4.并联电阻时，用导纳图，电纳不变，沿着电纳圆转，分析导纳图中的电导圆，圆心半径减小，这里又分两种情况，当b是正数时，起始点在下半平面，则沿着近似逆时针方向移动；当b是负数时，起始点在上半平面，则沿着近似顺时针方向移动；向着短路点处移动。并联电阻越小，移动越多，并联等值电阻越多，移动得越多，即并联电阻越多，总5.并联电容时，用导纳图，电导不变，沿着电导圆转，分析导纳图中的电纳圆，圆心加，沿着电导圆顺时针旋转。所以不论b是正时负，即不管起始点是在上半平面还是下半平面，都顺时针旋转，即并联电容，沿电导圆顺时针旋转。并联电容越大，转的越多，并的等值电容越多，转的越多，即电容并的越多，容值6.并联电感时，用导纳图，电导不变，沿着电导圆转，分析导纳图中的电纳圆，圆心小，沿着电导圆逆时针旋转。所以不论b是正是负，即不管起始点是在上半平面还是下半平面，都逆时针旋转。即并联电感，沿电导圆逆时针旋转。并联电感越小，转的越多，并联等值电感越多，转的越多，即并联电感越多，总电