임피던스 매칭

임피던스 매칭이란?

 

어떤 하나의 출력단과 입력단을 연결할 때

서로 다른 두 연결단의 임피던스 차이에 의한

​

반사를 줄이려는

모든 방법을 “임피던스 매칭”이라 부른다

 

 

임피던스 매칭이란 출력단과 입력단의 임피던스를 맞추는 것이다

 

 

임피던스, Impedance

 

임피던스(S)란

전류의 흐름을 방해하는 값으로

Resistance와 Reactance의 합이다

 

Reactance, 리액턴스란

유도리액턴스와(인덕턴스)와

용량리액턴스(커패시턴스)를

합한 개념이다

 

 

인덕턴스와 커패시턴스는 반대의 성격이다

​

 

직류에서는 저항만이

전류의 흐름을 방해하지만

 

교류에서는 인덕터와 커패시터가

전압과 전류를 조절하면서

전류의 흐름을 방해하기 때문에

 

저항과 리액턴스가

모두 작용한다

​

 

임피던스란

물리적으로 일반저항(R)과 비슷하지만

주파수에 따라 달라지는

리액턴스까지 고려된 값이다

 

다만 저항은 전력을 소비하지만

리액턴스는 전력을 소비하지는 않는다

 

 

 

최대전력전달

 

임피던스 매칭으로 신호의 반사로 인한 손실과 왜곡을 줄일 수 있다

 

 

 

신호 전달에 따른

손실과 왜곡을 줄이기 위해

임피던스 매칭을 한다

 

따라서 최대전력전달의 조건이

임피던스 매칭과 같다

 

 

최대전력을 전송하기 위해서는

출력단과 입력단의 저항을 맞추고

리액턴스를 상쇄하여야

 

공급전력이 수신측으로

최대전력을 전달 할 수 있다

 

 

저항, 임피던스를 맞추기 위해

부하는 각각의 회로소자와 선로 위치에

얼마만큼의 ‘일을 분담’한다

 

적절한 부하가 걸리도록

입력단과 출력단의 임피던스를 정했을 때

 

다른 연결부위의 부하(임피던스)와 다르면

신호의 ‘반사(Reflection)’가 발생하게 된다

 

최대전력의 전달은 아니지만

이러한 반사를 없애기만 해도

신호의 손실과 왜곡은 없앨 수 있다

 

신호의 반사는

출력단과 입력단의 리액턴스를

맞추기만 해도 없앨 수 있다

 

 

임피던스 매칭이란

결국 임피던스가 다름으로 인한

반사손실을 최소화하기 위해

 

중간에 양쪽 임피던스를 중재할 수 있는

그 무언가를 넣는 것을 말한다

 

보통은 두 개의 연결단 사이에

별도의 ‘매칭단’을 삽입하여

두 연결단 사이의 임피던스 차이를 ‘보정’한다

 

 

​

종단 저항

 

 

차량용 CAN통신의 종단저항, 120옴

 

 

출력단과 입력단의 임피던스 차이

보정을 위한 매칭단을

선로 중간중간에 배치할 수는 없다

 

선로 중간에 배치하게 되면

신호전달 시스템 전체의 저항 값이 작아지고

결과적으로 신호의 크기도 작아지기 때문이다

 

따라서 매칭단이 선로의 양끝인

출력단과 입력단에 존재함으로서

'종단저항'이라고 불린다

 

종단저항은

선로의 양 끝에 존재하면서

임피던스 차이를 줄여

 

선로에서 발생하는 반사파로부터

신호의 손실과 왜곡을 줄인다

 

 

 

 

출처 : https://m.blog.naver.com/techref/222007551894

임피던스 정합, 매칭이란? (임피던스, 최대전력전달, 종단저항)