串联匹配电阻的应用

       在电路设计中，经常需要使用匹配电阻，如闭路电视同轴电缆、时钟数据线等，如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去， 降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。

关于串联匹配电阻其作用：

1、概述：
       高速信号线中才考虑使用这样的电阻，低频情况下，一般是直接连接。这个电阻有两个作用：①阻抗匹配：因为信号源的阻抗很低，跟信号线之间阻抗不匹配，串上一个电阻后，可改善匹配情况，以减少反射，避免振荡等。② 减少信号边沿的陡峭程度：可以减少信号边沿的陡峭程度，从而减少高频噪声以及过冲等。因为串联的电阻，跟信号线的分布电容以及负载的输入电容等形成一个 RC电路，这样就会降低信号边沿的陡峭程度。大家知道，如果一个信号的边沿非常陡峭，含有大量的高频成分，将会辐射干扰，另外，也容易产生过冲。
2、详述（阻抗匹配）
       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。我们先从直流电压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，电源电动势为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上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，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：P=I2×R= [U/(R+r)]2R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2R×r+r2)=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}，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Pma