Immittance chart

设计交流电路时如果将阻抗与Admittance合并计算并将其简易化，就可用设计传输线路与高频电路时的阻抗与Admittance概念，使设计过程变的比较单纯。图8是根据上述概念用阻抗平面将Admittance在史密斯特性图表上描绘的Immittance chart，如此一来就可利用Immittance chart达成上述预期目标。

若使用Immittance chart表示阻抗平面上某个阻抗点，祇要读取Admittance chart该点的值，该值就成为Admittance，依此就可简单的作阻抗转换。不过实际上读取阻抗平面时，如果该点是0点是在对称1800 回转处，作业上会变得非常烦琐，此时可利用图9的转换图，尤其是遇到类似下列烦琐计算，祇要利用该图便可轻易进行阻抗转换。

Y=1/Z

=1/(1+j1)

=[1/(1+j1)]x[(1-j1)/(1-j1)]

=0.5-j0.5

【试算例2】

假设特性阻抗 为50Ω时，试将下诸值在Immittance chart描绘。

① Z=10+20j(Ω)

② Z=10-20j(Ω)

③ Y=10+20(ms)

④ Г=0.5ㄥ300

①计算正规化阻抗z

Z=(10+j20)/50

=0.2+j0.4

∴r=0.2 ,x=j0.4 --------参考图10(a)点

②计算正规化阻抗z

Z=(10+j20)/50

=0.2-j0.4

∴r=0.2 , x=-j0.4--------参考图10(b)点

③计算正规化Admittance

Y=(10+j20)xZ0

=(10+j20)x10-3x50

=0.5+j1

∴g=0.5,b=j1 -----------参考图10(c)点

④相对于Immittance chart半径1的圆， 的长度等同于0.5的圆与 的位相角。

(参考图10(c)点)。

Immittance chart的应用实例

假设阻抗ZR与电阻R、线圈L、电容C直列连接时，输入阻抗Zin的变化可用Immittance chart检查。类似如此的考虑在获取传输线路的阻抗整合，进而决定组件定数与整合电路的设计，已经成为基本的思考模式。

(a)阻抗(Impedance)的轨迹

为了具体说明有关输入阻抗在阻抗平面上变化情况，因此接着以试算实例3作深入探讨。有关直列连接组件负载的输入阻抗，一般是将它当作阻抗平面来考虑。

【试算例3】

如图11所示的电路，直列负载阻抗ZR=30+j30(Ω)与下列组件直列连接时，试算从输入端观之的输入阻抗的变化。

阻抗 R=10Ω

线圈 L=50nH

电容 C=10pF

首先计算负载阻抗ZR的正规化阻抗ZR。

ZR=(30+j30/50)

=0.6+j0.6

该正规化阻抗ZR 等于图11的(a)点。

①Z1=50(nH) 时，电抗(reactance)XL的计算如下:

XL=jL∞=jx2fL∏

=jx2∏x100x106x50x10-9

=j31.4(Ω)

XL 的正规化电抗ZL计算如下:

ZL=j31.4/50=j0.628

沿着电抗的刻度右转0.628，图11的(b)点就成为正规化输入阻抗Zin。

Zin=0.6+j1.228

输入阻抗Zin 的计算如下:

Zin=Z0xZin

=50x(0.6+j1.228)

②Z1=10(PF)时，电抗(reactance)Xc 的计算如下:

Xc =1/jC∞=-j(1/2fc∏)

=-j(1/2∏x100x106x10x10-12)

=-j159.3(Ω)

Xc正规化电抗Zc 的计算如下:

Zc=-j159.3/50=-j3.186

沿着电抗的刻度左转3.186，图11的(c)点就成为正规化输入阻抗Zin。

Zin=0.6-j2.58

输入阻抗Zin 计算如下:

Zin =50x(0.6-j2.58)

=30-j129(Ω)

③Z1=10(Ω) 时，正规化阻抗r 的计算如下:

r=10/50=0.2

沿着电抗的刻度移动0.2，图11的(d)点就成为正规化输入阻抗Zin 。

正规化输入阻抗Zin 的计算如下:

Zin=0.8+j0.6

输入阻抗Zin计算如下:

Zin=50x(0.8-j0.6)

=40+j30(Ω)

根据以上试算例3的计算结果，可归纳下列结论:

①阻抗L 一旦与ZR直列连接时，就会沿着电抗的刻度向右回转移动。

②电容C一旦与ZR直列连接时，就会沿着电抗的刻度向左回转移动。

③阻抗R 一旦直列连接时，就会沿着电阻(resistor)的刻度移动。

(b)Admittance的轨迹

假设阻抗Z2 与电阻R、电阻R、线圈L、电容C并列连接时，输入Admittance的变化可用Admittance方式考虑。此外将组件直列与负载连接时的输入阻抗，亦可利用Admit tance方式考虑。

假设Z2=30+j10(Ω) 与下列组件直列连接时，试算图12所示电路的Admittance。

Z0=50(Ω)，Z0 为传输线路的特性阻抗。

L=10(nH)

C=10(pH)

R=10(Ω)

并列连接时的AdmittanceYin=Y1+Y2

Y2=1/Z2

=1/(30+j10)

=30-j10(ms)

Y2的正规化Admittancey2计算方式如下:

y2=(30-j10)x50

=1.5-j0.5(s)-----------相当于图12的ⓐ点

①Z1=10(nH)时

Y1(L)1/L J∞=-(1/2fL∏)

=-j(1/2∏x500x106x10-9)

=-j31.85(mS)