I. Základní princip impedančního přizpůsobení
1. Čistý odporový obvod
Fyzika a elektřina řekly takový problém: odpor R spotřebičů, připojených na potenciál E, vnitřní odpor r bateriového bloku, za jakých podmínek je výkon zdroje maximální? Když je vnější odpor roven vnitřnímu odporu, výstupní výkon z napájecího zdroje do vnějšího obvodu je maximální, což je výkonové přizpůsobení čistě odporového obvodu. Pokud je nahrazen obvodem střídavého proudu, musí tento obvod také splňovat R=r této podmínce, aby odpovídal.
2. Reaktanční obvod
Reaktanční obvody jsou složitější než čistě odporové obvody, kromě rezistorů jsou v obvodu ještě kondenzátory a tlumivky. Komponenty a pracují v nízkofrekvenčních nebo vysokofrekvenčních střídavých obvodech. V obvodu střídavého proudu se impedance odporu, kapacity a indukčnosti vůči střídavému proudu nazývá impedance, označená písmenem Z. Mezi nimi se kapacita a indukčnost vůči impedanci střídavého proudu nazývá kapacitní odpor a indukční odpor a. Kromě samotné kapacity a indukčnosti souvisí hodnota kapacitního a indukčního odporu s velikostí frekvence střídavého proudu při práci. Stojí za zmínku, že v reaktančním obvodu nelze hodnoty odporu R, indukčnosti a kapacity vypočítat jednoduchým aritmetickým součtem, ale metodou impedančního trojúhelníku. Proto je reaktanční obvod složitější, aby odpovídal než čistý odporový obvod, kromě toho, že odporové složky vstupních a výstupních obvodů musí být stejné, ale také vyžadují, aby složky reaktance stejné velikosti a opačného znaménka (konjugované přizpůsobení) ; nebo jsou odporové a reaktanční složky stejné (neodrazové přizpůsobení). Zde je reaktance X rozdíl mezi indukčním odporem XL a kapacitním odporem XC (pouze pro sériové obvody, pokud je výpočet paralelního obvodu složitější). Splnění výše uvedených podmínek se nazývá impedanční přizpůsobení, zátěž, která může získat maximální výkon.
Klíčem k impedančnímu přizpůsobení je, že výstupní impedance předního stupně je rovna vstupní impedanci zadního stupně. Vstupní impedance a výstupní impedance jsou široce používány v elektronických obvodech na všech úrovních, různých měřicích přístrojích a různých elektronických součástkách. Jaká je tedy vstupní a výstupní impedance? Vstupní impedance je impedance obvodu ke zdroji signálu.
Například:čím vyšší je vstupní impedance (nazývaná napěťová citlivost) napěťového bloku v multimetru, tím menší je bočník do testovaného obvodu, tím menší je chyba měření. A čím nižší je vstupní impedance proudového bloku, tím menší je napěťové dělení testovaného obvodu a tím menší je chyba měření. U výkonových zesilovačů, kdy se výstupní impedance zdroje signálu rovná vstupní impedanci zesilovacího obvodu, se tomu říká impedanční přizpůsobení a pak může obvod zesilovače získat maximální výkon na výstupu. Výstupní impedance je impedance obvodu mluvícího se zátěží.
Například:zdroj napětí vyžaduje nízkou výstupní impedanci, zatímco zdroj proudu vyžaduje vysokou výstupní impedanci. U zesilovacího obvodu udává hodnota výstupní impedance jeho schopnost nést zátěž. Obvykle, pokud je výstupní impedance malá, schopnost nést zátěž je silná. Pokud nelze výstupní impedanci a zátěž sladit, lze k dosažení shody přidat transformátor nebo síťový obvod. Například výstupní transformátor je obvykle zapojen mezi tranzistorový zesilovač a reproduktor a výstupní impedance zesilovače odpovídá primární impedanci transformátoru a sekundární impedance transformátoru odpovídá impedanci reproduktoru. Transformátor transformuje impedanční poměr poměrem závitů primárního a sekundárního vinutí. Ve skutečném elektronickém obvodu se často setkáváme se zdrojem signálu a obvodem zesilovače nebo obvodem zesilovače a impedance zátěže není stejná jako v případě, takže je nelze přímo připojit. Řešením je přidat mezi ně odpovídající obvod nebo síť. Jako poslední poznámku, impedanční přizpůsobení je použitelné pouze pro elektronické obvody. Protože signál přenášený v elektronických obvodech je ze své podstaty slabý, je ke zvýšení výstupního výkonu vyžadováno přizpůsobení. V elektrických obvodech se s přizpůsobením obecně nepočítá, jinak bude výstupní proud příliš vysoký a poškodí spotřebič.
II. aplikace impedančního přizpůsobení
Pro obecná pole vysokofrekvenčního signálu, jako jsou hodinové signály, signály sběrnice, a dokonce až několik stovek megabajtů signálů DDR atd., je obecný indukční a kapacitní odpor transceiveru zařízení relativně malý v poměru k odporu (tj. skutečná část impedance) může být ignorována, v tuto chvíli je třeba impedanční přizpůsobení vzít v úvahu pouze skutečnou část.
V oblasti RF je mnoho zařízení, jako jsou antény, zesilovače atd., jejich vstupní a výstupní impedance nereálné (ne čistý odpor) a jejich imaginární část (kapacitní nebo indukční odpor) je tak velká, že ji nelze ignorovat a poté by měla být použita metoda konjugovaného párování.
