ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിന്റെ തത്വങ്ങൾ

ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം

1. ശുദ്ധമായ പ്രതിരോധം സർക്യൂട്ട്

സെക്കൻഡറി സ്കൂൾ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, വൈദ്യുതി അത്തരമൊരു പ്രശ്നം പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട്: R വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രതിരോധം, E യുടെ വൈദ്യുത സാധ്യതയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, r ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം, ഏത് സാഹചര്യത്തിലാണ് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഏറ്റവും വലുത്?ബാഹ്യ പ്രതിരോധം ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിന് തുല്യമാകുമ്പോൾ, ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിലേക്കുള്ള പവർ സപ്ലൈയുടെ പവർ ഔട്ട്പുട്ട് ഏറ്റവും വലുതാണ്, ഇത് പൂർണ്ണമായും റെസിസ്റ്റീവ് സർക്യൂട്ട് പവർ മാച്ചിംഗ് ആണ്.ഒരു എസി സർക്യൂട്ട് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന് R = r സർക്യൂട്ടിന്റെ വ്യവസ്ഥകളും പാലിക്കണം.

2. പ്രതികരണ സർക്യൂട്ട്

ഇം‌പെഡൻസ് സർക്യൂട്ട് പ്യുവർ റെസിസ്റ്റൻസ് സർക്യൂട്ടിനേക്കാൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്, സർക്യൂട്ടിലെ പ്രതിരോധത്തിന് പുറമേ കപ്പാസിറ്ററുകളും ഇൻഡക്റ്ററുകളും ഉണ്ട്.ഘടകങ്ങൾ, ലോ-ഫ്രീക്വൻസി അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി എസി സർക്യൂട്ടുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുക.എസി സർക്യൂട്ടുകളിൽ, ആൾട്ടർനേറ്റ് കറന്റ് തടസ്സത്തിന്റെ പ്രതിരോധം, കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഇൻഡക്‌ടൻസ് എന്നിവയെ ഇം‌പെഡൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് Z എന്ന അക്ഷരത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇവയിൽ, ആൾട്ടർനേറ്റ് കറന്റിലുള്ള കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെയും ഇൻഡക്‌ടന്റെയും തടസ്സ ഫലത്തെ യഥാക്രമം കപ്പാസിറ്റീവ് റിയാക്ടൻസ് എന്നും ഇൻഡക്റ്റീവ് റിയാക്ടൻസ് എന്നും വിളിക്കുന്നു.കപ്പാസിറ്റീവ് റിയാക്‌റ്റൻസിന്റെയും ഇൻഡക്‌റ്റീവ് റിയാക്‌റ്റൻസിന്റെയും മൂല്യം കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെയും ഇൻഡക്‌റ്റൻസിന്റെയും വലുപ്പത്തിന് പുറമേ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റിന്റെ ആവൃത്തിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ഒരു റിയാക്ടൻസ് സർക്യൂട്ടിൽ, റസിസ്റ്റൻസ് R, ഇൻഡക്റ്റീവ് റിയാക്ടൻസ്, കപ്പാസിറ്റീവ് റിയാക്ടൻസ് ഇരട്ടി എന്നിവയുടെ മൂല്യം ലളിതമായ ഗണിതത്തിലൂടെ ചേർക്കാൻ കഴിയില്ല, പക്ഷേ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇം‌പെഡൻസ് ത്രികോണ രീതി കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.അതിനാൽ, പൂർണ്ണമായും റെസിസ്റ്റീവ് സർക്യൂട്ടുകളേക്കാൾ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ നേടുന്നതിനുള്ള ഇം‌പെഡൻസ് സർക്യൂട്ട് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ റെസിസ്റ്റീവ് ഘടകത്തിലെ ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്‌പുട്ട് സർക്യൂട്ടുകളും തുല്യമാണ്, എന്നാൽ തുല്യ വലുപ്പത്തിന്റെയും വിപരീത ചിഹ്നത്തിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തന ഘടകം ആവശ്യമാണ് (സംയോജിത പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ. );അല്ലെങ്കിൽ റെസിസ്റ്റീവ് ഘടകവും പ്രതിപ്രവർത്തന ഘടകങ്ങളും തുല്യമാണ് (നോൺ-റിഫ്ലെക്റ്റീവ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ).ഇവിടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം X സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതായത്, ഇൻഡക്റ്റീവ് XL, കപ്പാസിറ്റീവ് റിയാക്ടൻസ് XC വ്യത്യാസം (സീരീസ് സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് മാത്രം, സമാന്തര സർക്യൂട്ട് കണക്കുകൂട്ടാൻ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണെങ്കിൽ).മേൽപ്പറഞ്ഞ വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നതിന് ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, പരമാവധി പവർ ലഭിക്കുന്ന ലോഡ്.

ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിന്റെ പ്രധാന കാര്യം മുൻ ഘട്ടത്തിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ബാക്ക് സ്റ്റേജിന്റെ ഇൻ‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻ‌സിന് തുല്യമാണ്.ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും എല്ലാ തലങ്ങളിലുമുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകളിലും എല്ലാത്തരം അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലും എല്ലാത്തരം ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.അപ്പോൾ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും എന്താണ്?ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് എന്നത് സിഗ്നൽ ഉറവിടത്തിലേക്കുള്ള സർക്യൂട്ടിന്റെ പ്രതിരോധമാണ്.ചിത്രം 3 ആംപ്ലിഫയറിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അതിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് സിഗ്നൽ ഉറവിടം E ഉം ആന്തരിക പ്രതിരോധം r ഉം AB അറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് തുല്യമായ ഇം‌പെഡൻസിലേക്ക് നീക്കം ചെയ്യുന്നതാണ്.അതിന്റെ മൂല്യം Z = UI / I1 ആണ്, അതായത് ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിന്റെയും ഇൻപുട്ട് കറന്റിന്റെയും അനുപാതം.സിഗ്നൽ ഉറവിടത്തിന്, ആംപ്ലിഫയർ അതിന്റെ ലോഡായി മാറുന്നു.സംഖ്യാപരമായി, ആംപ്ലിഫയറിന്റെ തത്തുല്യമായ ലോഡ് മൂല്യം ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസിന്റെ മൂല്യമാണ്.ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസിന്റെ വലുപ്പം വ്യത്യസ്ത സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് തുല്യമല്ല.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു മൾട്ടിമീറ്ററിന്റെ വോൾട്ടേജ് ബ്ലോക്കിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് (വോൾട്ടേജ് സെൻസിറ്റിവിറ്റി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു), ടെസ്റ്റിന് കീഴിലുള്ള സർക്യൂട്ടിലെ ഷണ്ട് ചെറുതും അളക്കൽ പിശക് ചെറുതും ആണ്.നിലവിലെ ബ്ലോക്കിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് കുറയുമ്പോൾ, ടെസ്റ്റിന് കീഴിലുള്ള സർക്യൂട്ടിലേക്കുള്ള വോൾട്ടേജ് ഡിവിഷൻ ചെറുതാണ്, അങ്ങനെ ചെറിയ അളവെടുപ്പ് പിശക്.പവർ ആംപ്ലിഫയറുകൾക്ക്, സിഗ്നൽ ഉറവിടത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻ‌സിന് തുല്യമാകുമ്പോൾ, അതിനെ ഇം‌പെഡൻസ് മാച്ചിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടിന് ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ പരമാവധി പവർ ലഭിക്കും.ലോഡിനെതിരെയുള്ള സർക്യൂട്ടിന്റെ പ്രതിരോധമാണ് ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ്.ചിത്രം 4-ൽ ഉള്ളതുപോലെ, സർക്യൂട്ടിന്റെ ഇൻപുട്ട് വശത്തിന്റെ പവർ സപ്ലൈ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ആണ്, ലോഡിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, സിഡിയുടെ ഔട്ട്പുട്ട് വശത്ത് നിന്നുള്ള തത്തുല്യമായ പ്രതിരോധത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ലോഡ് ഇം‌പെഡൻസ് ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസിന് തുല്യമല്ലെങ്കിൽ, ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ലോഡിന് പരമാവധി പവർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ലഭിക്കില്ല.ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് U2, ഔട്ട്പുട്ട് കറന്റ് I2 എന്നിവയുടെ അനുപാതത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ഇംപെഡൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസിന്റെ വലുപ്പം വ്യത്യസ്ത സർക്യൂട്ടുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു വ്യത്യസ്ത ആവശ്യകതകൾ.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു വോൾട്ടേജ് ഉറവിടത്തിന് കുറഞ്ഞ ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം നിലവിലെ ഉറവിടത്തിന് ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ആവശ്യമാണ്.ഒരു ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടിനായി, ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസിന്റെ മൂല്യം ഒരു ലോഡ് വഹിക്കാനുള്ള അതിന്റെ കഴിവിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.സാധാരണയായി, ഒരു ചെറിയ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ഉയർന്ന ഭാരം വഹിക്കാനുള്ള ശേഷിയിൽ കലാശിക്കുന്നു.ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ലോഡുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, പൊരുത്തം നേടുന്നതിന് ഒരു ട്രാൻസ്‌ഫോർമറോ നെറ്റ്‌വർക്ക് സർക്യൂട്ടോ ചേർക്കാവുന്നതാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ ആംപ്ലിഫയർ സാധാരണയായി ആംപ്ലിഫയറിനും സ്പീക്കറിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു ഔട്ട്‌പുട്ട് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ പ്രാഥമിക ഇം‌പെഡൻസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ദ്വിതീയ ഇം‌പെഡൻസ് ഇം‌പെഡൻസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. സ്പീക്കർ.ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ദ്വിതീയ പ്രതിരോധം ഉച്ചഭാഷിണിയുടെ ഇം‌പെഡൻസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.പ്രൈമറി, സെക്കണ്ടറി വിൻഡിംഗുകളുടെ ടേൺസ് അനുപാതത്തിലൂടെ ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഇം‌പെഡൻസ് അനുപാതത്തെ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു.യഥാർത്ഥ ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകളിൽ, പലപ്പോഴും സിഗ്നൽ സ്രോതസ്സും ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ട് നേരിട്ടും ലോഡ് ഇംപെഡൻസ് സാഹചര്യത്തിന് തുല്യമല്ല, അതിനാൽ അവ നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല.അവയ്ക്കിടയിൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന സർക്യൂട്ട് അല്ലെങ്കിൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് ചേർക്കുക എന്നതാണ് പരിഹാരം.അവസാനമായി, ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് മാത്രമേ ബാധകമാകൂ എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകളിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സിഗ്നലുകളുടെ ശക്തി അന്തർലീനമായി ദുർബലമായതിനാൽ, ഔട്ട്പുട്ട് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ആവശ്യമാണ്.ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടുകളിൽ, പൊരുത്തം സാധാരണയായി പരിഗണിക്കില്ല, കാരണം ഇത് അമിതമായ ഔട്ട്പുട്ട് കറന്റിനും ഉപകരണത്തിന് കേടുപാടുകൾക്കും ഇടയാക്കും.

ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിന്റെ പ്രയോഗം

ക്ലോക്ക് സിഗ്നലുകൾ, ബസ് സിഗ്നലുകൾ, നൂറുകണക്കിന് മെഗാബൈറ്റ് ഡിഡിആർ സിഗ്നലുകൾ മുതലായവ പോലുള്ള പൊതു ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലുകൾക്ക്, പൊതു ഉപകരണ ട്രാൻസ്‌സിവർ ഇൻഡക്റ്റീവ്, കപ്പാസിറ്റീവ് ഇം‌പെഡൻസ് താരതമ്യേന ചെറുതാണ്, ആപേക്ഷിക പ്രതിരോധം (അതായത്, യഥാർത്ഥ ഭാഗം ഇം‌പെഡൻസ്) അവഗണിക്കാൻ കഴിയും, ഈ ഘട്ടത്തിൽ, ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിന് കഴിയുന്നതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഭാഗം മാത്രം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്.

റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി മേഖലയിൽ, ആന്റിനകൾ, ആംപ്ലിഫയറുകൾ മുതലായ നിരവധി ഉപകരണങ്ങൾ, അതിന്റെ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് യഥാർത്ഥമല്ല (ശുദ്ധമായ പ്രതിരോധമല്ല), അതിന്റെ സാങ്കൽപ്പിക ഭാഗം (കപ്പാസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഡക്റ്റീവ്) വളരെ വലുതാണ്, അത് അവഗണിക്കാൻ കഴിയില്ല. , അപ്പോൾ നമ്മൾ സംയോജിത മാച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിക്കണം.