阻抗匹配是一個較大的話題，根據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.使負載端信號幅度最大，最大電壓傳輸比。
2.使負載端獲得功率最大，獲得最大功率傳輸比。
3.使傳信號輸距離最遠，強抗干擾能力。
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<

為獲得寬的負載適應范圍，要求輸出電阻Ro盡可能小【如:功放機】

為獲得最寬的源阻適應范圍，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： 遠端反饋補償 。不僅自身輸出阻抗Ro->0，還補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：獲得遠距離傳輸/強抗干擾能力

遠距離傳輸遇到的問題----損耗和串擾

思考：遠距離傳輸主要帶來壓降問題，串聯回路，電流處處相等。

解決方法：電壓信號轉換為電流信號，電流源輸出電阻無窮大。

原理：1、等效的串聯電壓干擾源，不影響電流值（串聯回路電流相等）。

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，憑經驗可以畫出一個簡單的關系式。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）傳輸導線線間的分布電容

（2）半導體器件P-N結的分布電容

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，無需強驅動

（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 τ=RC->0

問題：（1）負反饋放大器驅動容性負載有嚴重的自激振蕩傾向（坑！）

（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：人工負電容

用（自然界不存在的）人工負電容，并聯后電容量相加，和為0

實測結果：帶寬拓展100余倍