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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-06-09 08:54
一、什么是阻抗匹配?
在具有電阻、電感和電容的電路里,對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。常用Z來表示,它的值由交流電的頻率、電阻R、電感L、電容C相互作用來決定。由此可見,一個具體的電路,其阻抗是隨時變化的,它會隨著電流頻率的改變而改變。

阻抗匹配指通過調整輸入阻抗和輸出阻抗來使得電子器件滿足一定條件,通常該條件是使得系統(tǒng)傳輸功率最大或者使得信號反射最小。例如,在無線傳輸系統(tǒng)中需要匹配射頻發(fā)射設備和接受天線的阻抗以此來實現(xiàn)傳輸功率最大化。

二、輸入阻抗
簡單來說,輸入阻抗就是電路輸入端的等效阻抗。想象一下,你在電路的輸入端加了一個電壓源 U ,然后測量輸入端的電流 I ,那么輸入阻抗 Rin就是 U/I 。你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端,這個電阻的阻值,就是輸入阻抗
輸入阻抗的作用,其實和普通的電阻、電容、電感等元件類似,它反映了電路對電流的阻礙作用。不過,它在電路中的作用可比普通元件復雜得多。
(一)電壓驅動電路:輸入阻抗越大越好對于電壓驅動的電路,輸入阻抗越大,對電壓源的負載就越輕。這意味著電壓源可以更輕松地驅動電路,而不會因為負載過重而“力不從心”。而且,輸入阻抗大還有一個好處,就是不會對信號源產(chǎn)生太大影響。比如,當你用一個信號發(fā)生器給電路輸入信號時,如果電路的輸入阻抗很大,信號發(fā)生器就不會因為負載過重而改變輸出信號的形狀,信號傳輸就更穩(wěn)定。
(二)電流驅動電路:輸入阻抗越小越好如果是電流驅動型的電路,情況就完全相反了。輸入阻抗越小,對電流源的負載就越輕。因為電流源的特點是輸出電流恒定,如果輸入阻抗太大,電流源就需要“費力”地推動電流通過電路,這不僅會增加功耗,還可能影響電路的性能。
三、輸出阻抗
在電子電路的世界里,輸出阻抗是一個既熟悉又容易被忽視的概念。無論是信號源、放大器還是電源,它們都有輸出阻抗的問題。今天,就讓我們一起深入了解輸出阻抗,看看它在電路設計中到底扮演了怎樣的角色。
輸出阻抗:理想與現(xiàn)實的差距
首先,我們需要明確一個概念:輸出阻抗本質上就是一個信號源的內(nèi)阻。對于一個理想的電壓源(包括電源),它的內(nèi)阻應該是0,這意味著它能夠完美地輸出恒定的電壓,不受負載的影響。同樣,理想的電流源的輸出阻抗應該是無窮大,這樣它就能完美地輸出恒定的電流,不受電壓變化的影響。然而,現(xiàn)實中的電壓源和電流源都無法達到這樣的理想狀態(tài)。
實際電壓源的等效模型
在實際電路中,我們通常用一個理想電壓源串聯(lián)一個電阻r的方式來等效一個實際的電壓源。這個串聯(lián)的電阻r,就是信號源、放大器輸出或電源的內(nèi)阻。當這個電壓源給負載供電時,電流I會從負載流過,并在這個內(nèi)阻r上產(chǎn)生V=Ir的電壓降。這個電壓降會導致電源輸出電壓的下降,從而限制了最大輸出功率。
輸出阻抗的影響
輸出阻抗的存在,意味著信號源或電源在給負載供電時,無法完全按照理想狀態(tài)工作。電壓源的輸出電壓會因為內(nèi)阻上的電壓降而降低,而電流源的輸出電流也會因為內(nèi)阻的存在而受到限制。這種現(xiàn)象在實際電路中非常常見,尤其是在對電源或信號源的性能要求較高的場合。

四、為什么要阻抗匹配?
1. 阻抗匹配作用
最大功率傳輸:對信號源和負載進行阻抗匹配,可以實現(xiàn)傳輸功率最大化,提高能量轉換性能;
最小反射損耗:匹配阻抗可以減少信號在電路中的反射,提高信號質量和傳輸效率;
優(yōu)化系統(tǒng)性能:阻抗匹配可以確保信號在系統(tǒng)中的穩(wěn)定傳輸,避免信號失真和性能下降。阻抗匹配對于獲得理想的 VSWR(電壓駐波比)非常重要。
2.音頻的阻抗匹配與高速電路的阻抗匹配
功放和喇叭的阻抗匹配以及高速電路的阻抗匹配雖然都涉及阻抗匹配的概念,但它們的具體應用和目的有所不同。
功放和音喇叭的阻抗匹配
在音頻設備中,功放和喇叭的阻抗匹配是為了確保最佳的功率傳輸和音質。功放的輸出阻抗和音箱的輸入阻抗需要匹配,以確保最大功率傳遞到音箱上,并且不損壞設備。常見的匹配阻抗值是4歐姆、8歐姆等。如果功放的輸出阻抗和音箱的輸入阻抗不匹配,可能會導致功放無法提供足夠的功率,音質變差,甚至可能損壞功放或音箱。
高速電路的阻抗匹配
在高速電路中,阻抗匹配主要是為了減少信號反射和確保信號完整性。高速信號傳輸線(如PCB走線、同軸電纜等)的特性阻抗需要與信號源和負載的阻抗匹配,以減少由于阻抗不匹配引起的信號反射和串擾。在數(shù)字電路中,常見的特性阻抗值有50歐姆、75歐姆等。
功放和音箱的阻抗匹配與高速電路的阻抗匹配是兩個不同領域中的概念,盡管它們都涉及“阻抗匹配”,但其具體含義和實現(xiàn)方式有很大區(qū)別。
功放和音箱的阻抗匹配
功放(功率放大器)和音箱(揚聲器):在音頻系統(tǒng)中,功放負責將音頻信號放大,并傳輸?shù)揭粝鋪磔敵雎曇?。功放和音箱的阻抗匹配指的是功放的輸出阻抗與音箱的輸入阻抗之間的關系。
優(yōu)化功率傳輸:為了保證最大功率傳輸,功放的輸出阻抗應該與音箱的輸入阻抗相匹配。常見的音箱阻抗值有4歐姆、6歐姆、8歐姆等。
保護設備:阻抗匹配能夠防止功放在過載或失真情況下工作,延長設備的使用壽命。
選擇合適的設備:選擇阻抗匹配的功放和音箱。
調節(jié)輸出阻抗:一些功放允許手動調節(jié)輸出阻抗,以匹配不同的音箱阻抗。
功放和喇叭的阻抗匹配并不是簡單地指它們的阻抗相同,而是指它們的阻抗之間具有適當?shù)年P系,以實現(xiàn)最佳的功率傳輸和系統(tǒng)性能。
理想阻抗匹配
最大功率傳輸:為了實現(xiàn)最大功率傳輸,功放的輸出阻抗應當與喇叭的輸入阻抗相匹配。在實際應用中,這意味著功放的設計通常是為了適應特定阻抗值的喇叭,如4歐姆或8歐姆。
功放和喇叭阻抗匹配的注意事項
設備標注的阻抗值:大多數(shù)功放和喇叭都會在設備上標注其額定阻抗值,例如“4Ω”、“8Ω”等。在選擇設備時,確保功放的輸出阻抗與喇叭的輸入阻抗相匹配。
阻抗范圍:許多功放可以處理一定范圍內(nèi)的阻抗。例如,一些功放可能標示可以支持4-8歐姆的喇叭,這意味著這些阻抗范圍內(nèi)的喇叭都可以與該功放匹配。
實際應用中的阻抗:在實際使用中,喇叭的阻抗會隨著頻率的變化而變化,因此標注的阻抗值通常是一個近似值。設計好的功放會考慮到這種變化,確保在大部分情況下都能實現(xiàn)良好的匹配。
示例
如果你有一個額定為8歐姆的喇叭,那么理想情況下,你的功放也應該支持8歐姆的輸出負載。這種情況下,功放和喇叭的阻抗是匹配的,可以實現(xiàn)最佳的音頻表現(xiàn)和功率傳輸。
功放和喇叭阻抗不匹配的影響
功率傳輸效率降低:如果功放的輸出阻抗與喇叭的輸入阻抗不匹配,可能導致功率傳輸效率降低。
設備損壞風險:嚴重的不匹配可能會導致功放過載,出現(xiàn)失真,甚至可能損壞功放或喇叭。
總的來說,確保功放和喇叭的阻抗匹配是音頻系統(tǒng)設計和選擇的重要環(huán)節(jié),有助于實現(xiàn)最佳音頻效果和系統(tǒng)可靠性。
高速電路的阻抗匹配
高速電路:在高速數(shù)字或射頻電路中,信號以極高的頻率傳播。阻抗匹配主要涉及傳輸線(如同軸電纜、印刷電路板上的傳輸線)與負載之間的阻抗關系。

防止信號反射:在高速電路中,如果傳輸線的特性阻抗與負載阻抗不匹配,會導致信號反射,影響信號完整性和傳輸效果。
保證信號完整性:阻抗匹配能夠減少信號失真和噪聲,提高信號的質量和傳輸效率。
設計傳輸線:確保傳輸線的特性阻抗與負載阻抗一致。例如,使用50歐姆的同軸電纜時,負載阻抗也應該是50歐姆。
終端匹配電阻:在電路設計中使用終端匹配電阻,以匹配傳輸線的特性阻抗和負載阻抗。
關聯(lián)
基礎原理相同:兩者都是為了實現(xiàn)阻抗匹配,以優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
具體實現(xiàn)不同:功放和音箱的阻抗匹配更多關注音頻信號的傳輸效率和設備保護;高速電路的阻抗匹配主要關注信號完整性和反射問題。
總結來說,盡管功放和音箱的阻抗匹配與高速電路的阻抗匹配在基本原理上有相似之處,但它們在具體應用和實現(xiàn)方法上存在顯著差異。
五、阻抗匹配的原理
阻抗匹配是指信號源或者傳輸線跟負載之間的一種合適的搭配方式。
我們先從直流電壓源驅動一個負載入手。由于實際的電壓源,總是有內(nèi)阻的,我們可以把一個實際電壓源,等效成一個理想的電壓源跟一個電阻r串聯(lián)的模型。假設負載電阻為R,電源電動勢為U,內(nèi)阻為r,那么我們可以計算出流過電阻R的電流為:I=U/(R+r),可以看出,負載電阻R越小,則輸出電流越大。負載R上的電壓為:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,負載電阻R越大,則輸出電壓Uo越高。再來計算一下電阻R消耗的功率為:

對于一個給定的信號源,其內(nèi)阻r是固定的,而負載電阻R則是由我們來選擇的。注意式中[(R-r)2/R],當R=r時,[(R-r)2/R]可取得最小值0,這時負載電阻R上可獲得最大輸出功率Pmax=U2/(4×r)。即,當負載電阻跟信號源內(nèi)阻相等時,負載可獲得最大輸出功率,這就是我們常說的阻抗匹配之一。此結論同樣適用于低頻電路及高頻電路。當交流電路中含有容性或感性阻抗時,結論有所改變,就是需要信號源與負載阻抗的的實部相等,虛部互為相反數(shù),這叫做共扼匹配。在低頻電路中,我們一般不考慮傳輸線的匹配問題,只考慮信號源跟負載之間的情況,因為低頻信號的波長相對于傳輸線來說很長,傳輸線可以看成是“短線”,反射可以不考慮(可以這么理解:因為線短,即使反射回來,跟原信號還是一樣的)。
從以上分析我們可以得出結論:如果我們需要輸出電流大,則選擇小的負載R;如果我們需要輸出電壓大,則選擇大的負載R;如果我們需要輸出功率最大,則選擇跟信號源內(nèi)阻匹配的電阻R。有時阻抗不匹配還有另外一層意思,例如一些儀器輸出端是在特定的負載條件下設計的,如果負載條件改變了,則可能達不到原來的性能,這時我們也會叫做阻抗失配。
在高頻電路中,我們還必須考慮反射的問題。當信號的頻率很高時,則信號的波長就很短,當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時,反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征阻抗跟負載阻抗不相等(即不匹配)時,在負載端就會產(chǎn)生反射。
實際中是如何解決這個問題的呢?不知道大家有沒有留意到,電視機的附件中,有一個300Ω到75Ω的阻抗轉換器(一個塑料封裝的,一端有一個圓形的插頭的那個東東,大概有兩個大拇指那么大)。它里面其實就是一個傳輸線變壓器,將300Ω的阻抗,變換成75Ω的,這樣就可以匹配起來了。這里需要強調一點的是,特性阻抗跟我們通常理解的電阻不是一個概念,它與傳輸線的長度無關,也不能通過使用歐姆表來測量。影響特征電阻的因素有很多,比如倒顯得材料和導線與地板之間的距離。為了不產(chǎn)生反射,負載阻抗跟傳輸線的特征阻抗應該相等,這就是傳輸線的阻抗匹配,如果阻抗不匹配會有什么不良后果呢?如果不匹配,則會形成反射,能量傳遞不過去,降低效率;會在傳輸線上形成駐波(簡單的理解,就是有些地方信號強,有些地方信號弱),導致傳輸線的有效功率容量降低;功率發(fā)射不出去,甚至會損壞發(fā)射設備。如果是電路板上的高速信號線與負載阻抗不匹配時,會產(chǎn)生震蕩,輻射干擾等。
當阻抗不匹配時,有哪些辦法讓它匹配呢?第一,可以考慮使用變壓器來做阻抗轉換,就像上面所說的電視機中的那個例子那樣。第二,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的辦法,這在調試射頻電路時常使用。第三,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法。一些驅動器的阻抗比較低,可以串聯(lián)一個合適的電阻來跟傳輸線匹配,例如高速信號線,有時會串聯(lián)一個幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高,可以使用并聯(lián)電阻的方法,來跟傳輸線匹配,例如,485總線接收器,常在數(shù)據(jù)線終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。(始端串聯(lián)匹配,終端并聯(lián)匹配)
為了幫助大家理解阻抗不匹配時的反射問題,我來舉兩個例子:假設你在練習拳擊——打沙包。如果是一個重量合適的、硬度合適的沙包,你打上去會感覺很舒服。但是,如果哪一天我把沙包做了手腳,例如,里面換成了鐵沙,你還是用以前的力打上去,你的手可能就會受不了了——這就是負載過重的情況,會產(chǎn)生很大的反彈力。相反,如果我把里面換成了很輕很輕的東西,你一出拳,則可能會撲空,手也可能會受不了——這就是負載過輕的情況。
1、純電阻電路
在中學物理電學中曾講述這樣一個問題:把一個電阻為R的用電器,接在一個電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池組上,在什么條件下電源輸出的功率最大呢?當外電阻等于內(nèi)電阻時,電源對外電路輸出的功率最大,這就是純電阻電路的功率匹配。假如換成交流電路,同樣也必須滿足R=r這個條件電路才能匹配。

2、電抗電路
電抗電路要比純電阻電路復雜,電路中除了電阻外還有電容和電感。元件,并工作于低頻或高頻交流電路。在交流電路中,電阻、電容和電感對交流電的阻礙作用叫阻抗,用字母Z表示。其中,電容和電感對交流電的阻礙作用,分別稱為容抗及和感抗。容抗和感抗的值除了與電容和電感本身大小有關之外,還與所工作的交流電的頻率有關。值得注意的是,在電抗電路中,電阻R,感抗與容抗雙的值不能用簡單的算術相加,而常用阻抗三角形法來計算(見圖 2)。因而電抗電路要做到匹配比純電阻電路要復雜一些,除了輸入和輸出電路中的電阻成分要求相等外,還要求電抗成分大小相等符號相反(共軛匹配);或者電阻成分和電抗成分均分別相等(無反射匹配)。這里指的電抗X即感抗XL和容抗XC之差(僅指串聯(lián)電路來講,若并聯(lián)電路則 計算更為復雜)。滿足上述條件即稱為阻抗匹配,負載即能得到最大的功率。
阻抗匹配的關鍵是前級的輸出阻抗與后級的輸入阻抗相等。而輸入阻抗與輸出阻抗廣泛 存在于各級電子電路、各類測量儀器及各種電子元器件中。那么什么是輸人阻抗和輸出阻抗呢?輸入阻抗是指電路對著信號源講的阻抗。如圖3所示的放大器,它的輸人阻抗就是去掉信號源E及內(nèi)電阻r時,從AB兩端看進去的等效阻抗。其值為Z=UI/I1, 即輸人電壓與輸人電流之比。對于信號源來講,放大器成為其負載。從數(shù)值上看,放大器的等效負載值即為輸入阻抗值。輸入阻抗值的大小,對于不同的電路要求不 一樣。
例如:萬用表中電壓擋的輸入阻抗(稱為電壓靈敏度)越高,對被測電路的分流就越小,測量誤差也就小。而電流擋的輸入阻抗越低,對被測電路的分壓就越 小,因而測量誤差也越小。對于功率放大器,當信號源的輸出阻抗與放大電路的輸入阻抗相等時即稱阻抗匹配,這時放大電路就能在輸出端獲得最大功率。輸出阻抗 是指電路對著負載講的阻抗。如圖4中,將電路輸人端的電源短路,輸出端去掉負載后,從輸出端CD看進去的等效阻抗稱為輸出阻抗。如果負載阻抗與輸出阻抗不相等,稱阻抗不匹配,負載就不能獲得最大的功率輸出。輸出電壓U2和輸出電流I2之 比即稱為輸出阻抗。輸出阻抗的大小視不同的電路有不同的要求。
例如:電壓源要求輸出阻抗要低,而電流源的輸出阻抗要高。對于放大電路來講,輸出阻抗的值表 示其承擔負載的能力。通常輸出阻抗小,承擔負載的能力就強。如果輸出阻抗與負載不能匹配時,可加接變壓器或網(wǎng)絡電路來達到匹配。例如:晶體管放大器與揚聲 器之間通常接有輸出變壓器,放大器的輸出阻抗與變壓器的初級阻抗相匹配,變壓器的次級阻抗與揚聲器的阻抗相匹配。而變壓器通過初次級繞組的匝數(shù)比來變換阻 抗比。在實際的電子電路中,常會遇到信號源與放大電路或放大電路與負載的阻抗不相等的情況,因而不能把它們直接相連。解決的辦法是在它們之間加入一個匹配 電路或匹配網(wǎng)絡。最后要說明一點,阻抗匹配僅適用于電子電路。因為電子電路中傳輸?shù)男盘柟β时旧磔^弱,需用匹配來提高輸出功率。而在電工電路中一般不考慮 匹配,否則會導致輸出電流過大,損壞用電器。
6、什么時候都要考慮阻抗匹配?
在普通的寬頻帶放大器中,因為輸出阻抗為50Ω,所以需要考慮在功率傳輸電路中進行阻抗匹配。但是,實際上當電纜的長度對于信號的波長來說可以忽略不計時,就無需阻抗匹配的。
考慮信號頻率為1MHz,其波長在空氣中為300m,在同軸電纜中約為200m。在通常使用的長度為1m左右的同軸電纜中,是在完全可忽略的范圍之內(nèi)。

如果存在阻抗,那么在阻抗上就會產(chǎn)生功率消耗,所以不做阻抗匹配其結果就會使放大器的輸出功率發(fā)生無用的浪費。

對于純電阻電路,此結論同樣適用于低頻電路及高頻電路。當交流電路中含有容性或感性阻抗時,結論有所改變,就是需要信號源與負載阻抗的實部相等,虛部互為相反數(shù),這叫作共軛匹配。低頻電路與高頻電路的比較如下。
(1) 在低頻電路中,我們一般不考慮傳輸線的匹配問題,只考慮信號源與負載之間的情況,因為低頻信號的波長相對于傳輸線來說很長,傳輸線可以看成是“短線”,反射可以不考慮(可以這么理解:因為線短,即使反射回來,與原信號還是一樣的)。從以上分析我們可以得出結論:如果我們需要輸出電流大,則選擇小的負載R;如果我們需要輸出電壓大,則選擇大的負載R;如果我們需要輸出功率最大,則選擇與信號源內(nèi)阻匹配的電阻R。
注意:有時阻抗不匹配還有另外一層意思,例如,一些儀器輸出端是在特定的負載條件下設計的,如果負載條件改變了,則可能達不到原來的性能,這時我們也會叫作阻抗失配。
(2) 在高頻電路中(包括高速數(shù)字電路中),我們還必須考慮反射的問題。當信號的頻率很高時,則信號的波長就很短,當波長短得與傳輸線長度可以比擬時,反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征阻抗與負載阻抗不相等(不匹配)時,在負載端就會產(chǎn)生反射。為什么阻抗不匹配時會產(chǎn)生反射及特征阻抗的求解方法,牽涉 到二階偏微分方程的求解,在這里我們不細說了,有興趣的可參看電磁場與微波方面書籍中的傳輸線理論傳輸線的特征阻抗(也叫作特性阻抗)是由傳輸線的結構以及材料決定的,而與傳輸線的長度,以及信號的幅度、頻率等均無關。
PCB場景
減少高頻噪聲以及邊沿過沖。如果一個信號的邊沿非常陡峭,則含有大量的高頻成分,將會輻射干擾,另外,也容易產(chǎn)生過沖。串聯(lián)電阻與信號線的分布電容以及負載輸入電容等形成一個RC電路,這樣就會降低信號邊沿的陡峭程度。
減少高頻反射以及自激振蕩。當信號的頻率很高時,則信號的波長就很短,當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時,反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征阻抗跟負載阻抗不相等(即不匹配)時,在負載端就會產(chǎn)生反射,造成自激振蕩。PCB板內(nèi)走線的低頻信號直接連通即可,一般不需要加串行匹配電阻。
并行阻抗匹配又叫“終端阻抗匹配”,一般用在輸入/輸出接口端,主要指與傳輸電纜的阻抗匹配。例如,LVDS與RS422/485使用5類雙絞線的輸入端匹配電阻為100~120Ω;視頻信號使用同軸電纜的匹配電阻為75Ω或50Ω、使用篇平電纜為300Ω。并行匹配電阻的阻值與傳輸電纜的介質有關,與長度無關,其主要作用也是防止信號反射、減少自激振蕩。
低頻和高頻:
當信號傳輸中如果傳輸線上發(fā)生特性阻抗突變也會發(fā)生反射。
波長與頻率成反比,低頻信號的波長遠遠大于傳輸線的長度,因此一般不用考慮反射問題,也就是說低頻電路做不做阻抗匹配也不會出現(xiàn)什么大問題。
在高頻領域,當信號的波長與傳輸線長處于相同量級時反射的信號易與原信號混疊,影響信號質量,通過阻抗匹配可有效減少 消除高頻信號反射。所以高頻電路一定要做阻抗匹配。
源端匹配
源端端接主要是串接端接方法,串行端接是通過在盡量靠近源端的位置串行插入一個電阻RT(典型10Ω到75Ω)到傳輸線中來實現(xiàn)。串行端接是匹配信號源的阻抗,所插入的串行電阻阻值加上驅動源的輸出阻抗應大于等于傳輸線阻抗(輕微過阻尼)。這種策略通過使源端反射系數(shù)為零從而抑制從負載反射回來的信號(負載端輸入高阻,不吸收能量)再從源端反射回負載端。

串行端接的優(yōu)點在于:每條線只需要一個端接電阻,無需與電源相連接,消耗功率小。
簡單:串聯(lián)電阻匹配終端的優(yōu)勢還在于可以減少板上器件的使用數(shù)量和連線密度。
串聯(lián)匹配不要求信號驅動器具有很大的電流驅動能力。
串行端接的缺點在于:
•一對多,菊花鏈。
串行端接適用于如下場合:
•1)可以不受終端負載阻抗的影響;
•2)器件輸出阻抗小于傳輸線特性阻抗;
•3)一般在源同步信號中用得較多的是源端匹配,因為源同步信號線的信號流向相同,串擾主要為后向串擾,源端匹配就可以吸收后向的串擾。
•4)信號通路上加接了元件,增加了RC 時間常數(shù)從而減緩了負載端信號的上升時間和下降時間,因而不適合用于高頻信號通路(如高速時鐘等)
末端匹配

并行端接主要是在盡量靠近負載端的位置加上拉和/或下拉阻抗以實現(xiàn)終端的阻抗匹配,根據(jù)不同的應用環(huán)境,這種端接方式是簡單地在負載端加入一下拉到信號地的電阻R(R=Z0)來實現(xiàn)匹配。
采用此端接的條件是驅動端必須能夠提R=Z0供輸出高電平時的驅動電流以保證通過端接電阻的高電平電壓滿足門限電壓要求。在輸出為高電平狀態(tài)時,這種并行端接電路最大的缺點是消耗的電流過大,如果電源是5v,驅動電流可能達到50-100mA,這是普通驅動器無法達到的。一般器件很難可靠地支持這種端接電路。
戴維南匹配

•戴維南(Thevenin)端接即分壓器型端接,它采用上拉電阻R1和下拉電阻R2構成端接電阻,通過R1和R2吸收反射,此端接通常是為了獲得最快的電路性能和驅動分布負載而采用的
•此端接方案降低了對源端器件驅動能力的要求,電阻R1和R2一直在從系統(tǒng)電源吸收電流,直流功耗較大。
•并聯(lián)端接的優(yōu)點是信號沿全線無失真。在驅動多扇出時,負載可經(jīng)分枝短線沿線分布,而不是像在串聯(lián)端接中那樣必須把負載集中在線的末端。
交流端接

R要≤傳輸線阻抗Z0,電容C 必須大于100pF,推薦使用0.1uF 的多層陶瓷電容。電容有阻低頻通高頻的作
用,因此電阻R 不是驅動源的直流負載,故這種端接方式無任何直流功耗。并行AC端接是在波形匹配的基礎上增加一個電容,它消耗更少的功率。引入的延時與RC有關。AC終端匹配技術主要用于時鐘電路。

來源:硬十