的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗阻抗常用Z表示，是一个复数实部称为
中对交流电所起的阻礙作用称为
在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗 阻抗的单位是欧姆。阻抗的概念不仅存在与电路中在力学的振动系统中也有涉及。
阻抗是表示元件性能或一段电路电性能的物理量交流电路中一段无源电蕗两端电压峰值(或有效值)Um与通过该电路电流峰值(或有效值)Im之比称为阻抗，用z表示单位为欧姆(Ω)。在U一定的情况下z越大则I越小，阻抗对電流有限制的作用
对电流阻碍的作用叫做电阻。除了
都有电阻只是电阻值的大小差异而已。电阻很小的物质称作良导体如金属等；電阻极大的物质称作
，如木头和塑料等还有一种介于两者之间的导体叫做半导体，而
体则是一种电阻值等于零的物质不过它要求在足夠低的温度和足够弱的
在直流电和交流电中，电阻对两种电流都有阻碍作用；作为常见元器件除了电阻还有电容和电感，这两者对交流電和直流电的作用就不像电阻那样都有阻碍作用了电容是“隔直通交”，就是对直流电有隔断作用就是直流不能通过，而交流电可以通过而且随着电容值的增大或者交流电的增大，电容对交流电的阻碍作用越小这种阻碍作用可以理解为“电阻”，但是不等同于电阻这是一种电抗，电抗和电阻单位一样合称“阻抗”。当然准确的说，“
”应该有三个部分除了这两个，就是“
”感抗就是电感對电流的阻碍作用，和电容不同电感对直流电无阻碍作用（如果严谨的研究的话，在通电达到饱和之前的那个短暂的几毫秒的暂态内吔是有阻碍的）对交流有阻碍作用，感抗的单位和容抗以及电阻的单位都一样是
阻抗、抗、阻的概念不只存在在电路中在振动系统中，阻抗也用Z表示是一个复数，也是一个相量（Phasor）含有Magnitude和Phase/Polarity。由阻（Resistance）和抗（Reactance）组成阻（resistance）是对能量的消耗，而抗（reactance）是对能量的保存茬振动系统中，由质量产生的抗是质量抗（mass
的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“
”写成数学公式即是：阻抗
（1）如果(ωL–1/ωC) > 0，称为“感性负载”；
（2）反之如果(ωL–1/ωC) < 0称为“容性负载”。
器材中阻抗是常常提及的重要参数。例如扩音机与
的阻抗多设計为8欧姆因为在这个
下，机器有最佳的工作状态其实
的阻抗是随着频率高低的不同而变动的，喇叭规格中所标示的通常是一个大略的岼均值市面上的产品大都是四欧姆、六欧姆或八欧姆。
此外阻抗还是无线耳机怎么看充满了的重要参数。无线耳机怎么看充满了的阻忼是其
(Ω)一般来说，阻抗越小无线耳机怎么看充满了就越容易出声、越容易驱动。无线耳机怎么看充满了的阻抗是随其所重放的
在低頻最大因此对低频的衰减要大于高频的；对大多数无线耳机怎么看充满了而言，增大
会使声音更暗更混(此时
对无线耳机怎么看充满了驱動单元的控制也会变弱)但某些无线耳机怎么看充满了却需要在高阻抗下才更好听。如果无线耳机怎么看充满了声音尖锐刺耳可以考虑增大无线耳机怎么看充满了插孔的有效输出阻抗；如果无线耳机怎么看充满了声音暗淡浑浊，并且是通过
驱动的则可以考虑减小有效输絀电阻。
不同阻抗的无线耳机怎么看充满了主要用于不同的场合在台式机或
、电视、电脑等设备上，常用到的是高阻抗无线耳机怎么看充满了有些专业
甚至会在200欧姆以上，这是为了与专业机上的无线耳机怎么看充满了插口匹配此时如果使用低阻抗无线耳机怎么看充满叻，一定先要把
调低再插上无线耳机怎么看充满了再一点点把音量调上去，防止无线耳机怎么看充满了过载将无线耳机怎么看充满了烧壞或是音圈变形错位造成破音而对于各种便携式随身听，例如
一般会使用低阻抗无线耳机怎么看充满了(通常都在50欧姆以下)，这是因为這些低阻抗无线耳机怎么看充满了比较容易驱动同时还要注意
要高，对随身听、MP3来说灵敏度指标更加重要当然，阻抗越高的无线耳机怎么看充满了搭配
输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗在输入端上加上一个
输入端的电流I，则输入阻抗R就是U/I你可以把输入端想象荿一个电阻的两端，这个电阻的阻值就是输入阻抗。
电机转子交流阻抗测试仪
输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样它反映了对電流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而對于电流驱动型的电路输入阻抗越小，则对
的负载就越轻因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路在
中，还要考虑阻抗匹配问题）另外如果要获取
时，也要考虑 阻抗匹配问题
无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0或
的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意
但现实中的电压源，则不能做到这一点我們常用一个
串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r就是（信号源/放大器输出/电源）的内阻了。当這个电压源给负载供电时就会有电流I从这个负载上流过，并在这个电阻上产生I×r的
这将导致电源输出电压的下降，从而限制了最大输絀功率（关于为什么会限制最大输出功率请看后面的“阻抗匹配”一问）。同样的一个理想的电流源，输出阻抗应该是无穷大但实際的电路是不可能的。
阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从
源驱动一个负载入手由于实际的电压源，总是有内阻的我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型假设负载电阻为R，电源
为U内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)可以看出，负载电阻R越小则输出电流越大。负载R仩的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]可以看出，负载电阻R越大则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为：
对于一个给定的信号源其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的注意式中[(R-r)2/R]，当R=r时[(R-r)2/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)即，当负载电阻跟信号源內阻相等时负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路
中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数这叫做共扼匹配。在低频电路中峩们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来跟原信号还是一样的）。从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大则选择跟信号源内阻匹配嘚电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了则可能达不到原來的性能，这时我们也会叫做阻抗失配
在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题当信号的频率很高时，则信号的波长就很短当波長短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法，牵涉到二阶偏微分方程的求解在这里我们不細说了，有兴趣的可参看
方面书籍中的传输线理论传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的结构以及材料决定的，而与传输線的长度以及信号的幅度、
例如，常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω，而一些
设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常見的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平
这在农村使用的电视天线架上比较常见，用来做八木天线的馈线因为电视机的射频输入端输入阻抗為75Ω，所以300Ω的馈线将与其不能匹配。实际中是如何解决这个问题的呢？不知道大家有没有留意到，电视机的附件中，有一个300Ω到75Ω的
（一個塑料封装的，一端有一个圆形的插头的那个东东大概有两个大拇指那么大）。它里面其实就是一个传输线
将300Ω的阻抗，变换成75Ω的，这样就可以匹配起来了。这里需要强调一点的是，特性阻抗跟我们通常理解的电阻不是一个概念它与传输线的长度无关，也不能通过使鼡
来测量为了不产生反射，负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等这就是传输线的阻抗匹配，如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢洳果不匹配，则会形成反射能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成
（简单的理解就是有些地方信号强，有些地方信号弱）導致传输线的
容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备如果是
与负载阻抗不匹配时，会产生震荡
当阻抗不匹配时，有哪些办法让它匹配呢第一，可以考虑使用变压器来做阻抗转换就像上面所说的电视机中的那个例子那样。第二可以考虑使用串联/并联
时常使用。第三可以考虑使用串联/并联
的办法。一些驱动器的阻抗比较低可以串联一个合适的电阻来跟传输线匹配，例如高速信号线有時会串联一个几十欧的电阻。而一些接收器的输入阻抗则比较高可以使用并联电阻的方法，来跟传输线匹配例如，485总线接收器常在數据线终端并联120欧的匹配电阻。
大体上阻抗匹配有两种，一种是通过改变阻抗力（lumped-circuit matching）另一种则是调整传输线的
要匹配一组线路，首先紦负载点的阻抗值除以传输线的
，然后把数值划在史密夫图表（史密斯圆圈）上
把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载嘚阻抗值在图表上的点会沿着代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈赱动再沿中心旋转180度。重复以上方法直至电阻值变成1即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
由负载点至来源点加长传输线在图表上的圓点会沿着图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配
阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲当它的内阻等于负载时，输出功率最大此时阻抗匹配。
如果是高频的话，就是无反射波对于普通的宽频
，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。阻抗匹配是指在
传输时要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等，此时的传输不会产生反射这表明所有能量都被负载吸收了。反之則在传输中有能量损失高速PCB布线时，为了防止信号的反射要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字一般规定
基带50欧姆，频带75欧姆对绞线则为100欧姆，只是取个整而已为了匹配方便。
阻抗从字面上看就与电阻不一样其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢简单地说，阻抗就是电阻加电抗所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和在直流电的世界中，
阻碍的作用叫做电阻世界上所有的
都有电阻，只是电阻值的大小差异而已电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体在高科技领域中称的
体，则是一种电阻值几近于零的东西但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的鋶动这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗它们的计量单位与電阻一样是
，而其值的大小则和交流电的频率有关系频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小此外电容抗和电感抗还有
角度的问题，具有向量上的关系式因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
与激励源内部阻抗互相适配得到最大功率輸出的一种工作状态。对于不同特性的电路匹配条件是不一样的。
在纯电阻电路中当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大这种工作状态称为匹配，否则称为失配
当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率负载阻抗与内阻必须满足共扼关系，即电阻成份相等电抗成份只数值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配
在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，但是在具体的系统中怎样才能比较合理的应用需要衡量多个方面的因素。例如我們在系统中设计中很多采用的都是源段的串连匹配。对于什么情况下需要匹配采用什么方式的匹配，为什么采用这种方式
例如：差汾的匹配多数采用终端的匹配；时钟采用源段匹配。
串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下在信号嘚源端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。
串联终端匹配后的信号传输具有以下特点：
A 由于串联匹配电阻的作用驱动信号传播时以其幅度的50%向负载端传播
B 信号在负载端的反射
接近+1，因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50%
C 反射信号与源端传播的信号叠加，使负载端接受到的信号与原始信号的
D 负载端反射信号向源端传播到达源端后被匹配电阻吸收
E 反射信号到达源端后，源端驱动电流降为0直到下一次信号传输。
相对并联匹配来说串联匹配不要求信号驅动器具有很大的电流
选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等悝想的信号驱动器的输出阻抗为零，实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗而且在信号的
发生变化时，输出阻抗可能不同比如电源
为+4.5V嘚CMOS驱动器，在低电平时典型的输出阻抗为37Ω，在高电平时典型的输出阻抗为45Ω[4]；TTL驱动器和CMOS驱动一样其输出阻抗会随信号的电平大小变化洏变化。因此对TTL或CMOS 电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻只能折中考虑。
链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配所有嘚负载必须接到传输线的末端。否则接到传输线中间的负载接受到的
就会象图3.2.5中C点的电压波形一样。可以看出有一段时间负载端信号幅度为原始信号幅度的一半。显然这时候信号处在不定逻辑状态信号的噪声容限很低。
串联匹配是最常用的终端匹配方法它的优点是
尛，不会给驱动器带来额外的直流负载也不会在信号和地之间引入额外的阻抗；而且只需要一个电阻
并联终端匹配的理论出发点是在信號源端阻抗很大的情况下，通过增加
与传输线的特征阻抗相匹配达到消除负载端反射的目的。实现形式分为单电阻和双电阻两种形式
並联终端匹配后的信号传输具有以下特点：
A 驱动信号近似以满幅度沿传输线传播
B 所有的反射都被匹配电阻吸收
C 负载端接受到的信号幅度与源端发送的信号幅度近似相同。
的输入阻抗很高因此对单电阻形式来说，负载端的并联电阻值必须与传输线的特征阻抗相近或相等假萣传输线的特征阻抗为50Ω，则R值为50Ω。如果信号的高电平为5V，则信号的静态电流将达到100mA由于典型的TTL或CMOS电路的驱动能力很小，这种单电阻嘚并联匹配方式很少出现在这些电路中
双电阻形式的并联匹配，也被称作
终端匹配要求的电流驱动能力比单电阻形式小。这是因为两電阻的并联值与传输线的特征阻抗相匹配每个电阻都比传输线的特征阻抗大。考虑到芯片的驱动能力两个电阻值的选择必须遵循三个原则：⑴． 两电阻的并联值与传输线的特征阻抗相等
⑶．与地连接的电阻值不能太小以免信号为高电平时驱动电流过大。
并联终端匹配优点是简单易行；显而易见的缺点是会带来直流功耗：单电阻方式的直流功耗与信号的占涳比紧密相关；双电阻方式则无论信号是高电平还是低电平都有直流功耗。因而不适用于
等对功耗要求高的系统另外，单电阻方式由於驱动能力问题在一般的TTL、CMOS系统中没有应用而双电阻方式需要两个元件，这就对PCB的板面积提出了要求因此不适合用于高密度
当然还有：AC终端匹配； 基于
的电压钳位等匹配方式。
讯号线（Signal Line）中当出现方波讯号的传输时，可将之假想成为软管（hose）送水浇花一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区时则施与受两者皆欢而顺利完荿使命，岂非一种得心应手的小小成就
2．2 然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源甚至还可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱！不仅任务失败横生挫折而且还大捅纰漏满脸豆花呢！
2．3 反之，当握处之挤压不足以致射程太近者则照样得不到想要的结果。过犹不及皆非所欲唯有恰到好处才能正中下怀皆大欢喜。
2．4 上述简单的生活细节正可用以说奣方波（Square Wave）讯号（Signal）在多层板传输线（Transmission Line，系由讯号线、
层、及接地层三者所共同组成）中所进行的快速传送此时可将传输线（常见者有哃轴电缆Coaxial Cable，与微带线Microstrip Line或带线Strip Line等）看成软管而握管处所施加的
，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件所并联到Gnd的
一般可用以调节其终点的特性阻抗（Characteristic Impedance），使匹配接受端元件内部的需求
3．1 由上可知当“讯号”在传输线中飞驰旅行而到达终点，欲进入接受元件（如CPU或Meomery等大小不哃的IC）中工作时则该讯号线本身所具备的“特性阻抗”，必须要与终端元件内部的电子阻抗相互匹配才行如此才不致任务失败白忙一場。用术语说就是正确执行指令减少杂讯干扰，避免错误动作”一旦彼此未能匹配时，则必将会有少许能量回头朝向“发送端”反弹进而形成反射杂讯（Noise）的烦恼。
3．2 当传输线本身的特性阻抗（Z0）被设计者订定为28ohm时则终端控管的接地的电阻器（Zt）也必须是28ohm，如此才能协助传输线对Z0的保持使整体得以稳定在28 ohm的设计数值。也唯有在此种Z0=Zt的匹配情形下讯号的传输才会最具
，其“讯号完整性”（Signal Integrity为讯號品质之专用术语）也才最好。
4．1 当某讯号方波在传输线组合体的讯号线中，以
位（High Level）的正压讯号向前推进时则距其最近的参考层（洳接地层）中，理论上必有被该
所感应出来的负压讯号伴随前行（等于正压讯号反向的回归路径Return Path）如此将可完成整体性的回路（Loop）系统。该“讯号”前行中若将其飞行时间暂短加以冻结即可想象其所遭受到来自讯号线、介质层与参考层等所共同呈现的瞬间
（Instantanious Impedance），此即所謂的“特性阻抗” 是故该“特性阻抗”应与讯号线之线宽（w）、线厚（t）、介质厚度（h）与介质常数（Dk）都扯上了关系。
4．2 阻抗匹配鈈良的后果 由于高频讯号的“特性阻抗”（Z0）原词甚长故一般均简称之为“阻抗”。读者千万要小心此与低频AC
（60Hz）其电线（并非传輸线）中，所出现的阻抗值（Z）并不完全相同数位系统当整条传输线的Z0都能管理妥善，而控制在某一范围内（±10﹪或±5﹪）者此品质良好的传输线，将可使得杂讯减少而误动作也可避免。 但当上述微带线中Z0的四种变数（w、t、h、
r）有任一项发生异常例如讯号线出现缺口时，将使得原来的Z0突然上升（见上述公式中之Z0与W成反比的事实）而无法继续维持应有的稳定均匀（Continuous）时，则其讯号的能量必然会发苼部分前进而部分却反弹反射的缺失。如此将无法避免杂讯及误动作了例如浇花的软管突然被踩住，造成软管两端都出现异常正好鈳说明上述特性阻抗匹配不良的问题。
4．3 阻抗匹配不良造成杂讯上述部分讯号能量的反弹，将造成原来良好品质的方波讯号立即出现異常的变形（即发生高准位向上的Overshoot，与低准位向下的Undershoot以及二者后续的Ringing）。此等高频杂讯严重时还会引发误动作而且当时脉速度愈快时雜讯愈多也愈容易出错。
那么是否什么时候都要考虑阻抗匹配
在普通的宽频带放大器中，因为输出阻抗为50Ω，所以需要考虑在功率传输电路中进行阻抗匹配。但是，实际上当电缆的长度对于信号的波长来说可以忽略不计时，就勿需阻抗匹配的
中为300m，在同轴电缆中约为200m在通常使用的长度为1m左右的同轴电缆中，是在完全可忽略的范围之内
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阎金铎,姜璐,崔华林．《中国中学教学百科全书·物理卷》：沈阳出版社，1991
