阻抗
人氣：1946次發(fā)表時(shí)間：2013-08-08
手柄阻抗
在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一個(gè)復數，實(shí)部稱(chēng)為電阻，虛部稱(chēng)為電抗，其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為容抗 ,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為感抗，電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱(chēng)為電抗。 阻抗的單位是歐。
名詞解釋
詞名
英文名稱(chēng)：impedance
物理名詞
正弦交變電路中阻抗大小表達式
心理學(xué)名詞
阻抗，本質(zhì)上是人對于心理咨詢(xún)過(guò)程中自我暴露與自我變化的抵抗，它可表現為人們對于某種焦慮情緒的回避，或對某種痛苦經(jīng)歷的否認。
物理學(xué)
在電流中
在電流中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻。除了超導體外，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值的大小差異而已。電阻很小的物質(zhì)稱(chēng)作良導體，如金屬等；電阻極大的物質(zhì)稱(chēng)作絕緣體，如木頭和塑料等。還有一種介于兩者之間的導體叫做半導體，而超導體則是一種電阻值等于零的物質(zhì)，不過(guò)它要求在足夠低的溫度和足夠弱的磁場(chǎng)下，其電阻率才為零。
在直流電和交流電中，電阻對兩種電流都有阻礙作用；作為常見(jiàn)元器件，除了電阻還有電容和電感，這兩者對交流電和直流
電的作用就不像電阻那樣都有阻礙作用了。電容是“隔直通交”，就是對直流電有隔斷作用，就是直流不能通過(guò)，而交流電可以通過(guò)，而且隨著(zhù)電容值的增大或者交
流電的增大，電容對交流電的阻礙作用越小，這種阻礙作用可以理解為“電阻”，但是不等同于電阻，這是一種電抗，電抗和電阻單位一樣，合稱(chēng)“阻抗”。當然，
準確的說(shuō)，“阻抗”應該有三個(gè)部分，除了這兩個(gè)，就是“感抗”。感抗就是電感對電流的阻礙作用，和電容不同，電感對直流電無(wú)阻礙作用（如果嚴謹的研究的話(huà)，在通電達到飽和之前的那個(gè)短暫的幾毫秒的暫態(tài)內，也是有阻礙的）對交流有阻礙作用，感抗的單位和容抗以及電阻的單位都一樣是歐姆。
在音響器材中
在音響器材中，擴音機與喇叭的阻抗多設計為8歐姆，因為在這個(gè)阻抗值下，機器有最佳的工作狀態(tài)。其實(shí)喇叭的阻抗是隨著(zhù)頻率高低的不同而變動(dòng)的，喇叭規格中所標示的通常是一個(gè)大略的平均值，市面上的產(chǎn)品大都是四歐姆、六歐姆或八歐姆。
在耳機中
耳機的阻抗是其交流阻抗的簡(jiǎn)稱(chēng)，單位為歐姆(Ω)。一般來(lái)說(shuō)，阻抗越小，耳機就越容易出聲、
越容易驅動(dòng)。耳機的阻抗是隨其所重放的音頻信號的頻率而改變的，一般耳機阻抗在低頻最大，因此對低頻的衰減要大于高頻的；對大多數耳機而言，增大輸出阻抗會(huì )使聲音更暗更混(此時(shí)功放對耳機驅動(dòng)單元的控制也會(huì )變弱)，但某些耳機卻需要在高阻抗下才更好聽(tīng)。如果耳機聲音尖銳刺耳，可以考慮增大耳機插孔的有效輸出阻抗；如果耳機聲音暗淡渾濁，并且是通過(guò)功率放大器驅動(dòng)的，則可以考慮減小有效輸出電阻。
阻抗耳機
不同阻抗的耳機主要用于不同的場(chǎng)合，在臺式機或功放、VCD、DVD、電視、電腦等設備上，常用到的是高阻抗耳機，有些專(zhuān)業(yè)耳機阻抗甚至會(huì )在200歐姆以上，這是為了與專(zhuān)業(yè)機上的耳機插口匹配，此時(shí)如果使用低阻抗耳機，一定先要把音量調低再插上耳機，再一點(diǎn)點(diǎn)把音量調上去，防止耳機過(guò)載將耳機燒壞或是音圈變形錯位造成破音。而對于各種便攜式隨身聽(tīng)，例如CD、MD或MP3，一般會(huì )使用低阻抗耳機(通常都在50歐姆以下)，這是因為這些低阻抗耳機比較容易驅動(dòng)，同時(shí)還要注意靈敏度要高，對隨身聽(tīng)、MP3來(lái)說(shuō)靈敏度指標更加重要。當然，阻抗越高的耳機搭配輸出功率大的音源時(shí)聲音效果更好。
阻抗公式：Z= R+i( ΩL–1/（ΩC）)說(shuō)明
負載是電阻、電感的感抗、電容的容抗三種類(lèi)型的復物，復合后統稱(chēng)“阻抗”，寫(xiě)成數學(xué)公式即是：阻抗Z= R+i( ΩL–1/（ΩC）)。其中R為電阻，ΩL為感抗，1/（ΩC）為容抗。如果( ΩL–1/ΩC) > 0，稱(chēng)為“感性負載”；反之，如果( ΩL–1/ΩC) < 0稱(chēng)為“容性負載”。
阻抗匹配
輸入阻抗
輸入阻抗是指一個(gè)電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個(gè)電壓源U，測量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin就是U/I。你可以把輸入端想象成一個(gè)電阻的兩端，這個(gè)電阻的阻值，就是輸入阻抗。
輸入阻抗跟一個(gè)普通的電抗元件沒(méi)什么兩樣，它反映了對電流阻礙作用的大小。對于電壓驅動(dòng)的電路，輸入阻抗越大，則對電壓源的負載就越輕，因而就越容易驅動(dòng)，也不會(huì )對信號源有影響；而對于電流驅動(dòng)型的電路，輸入阻抗越小，則對電流源的負載就越輕。因此，我們可以這樣認為：如果是用電壓源來(lái)驅動(dòng)的，則輸入阻抗越大越好；如果是用電流源來(lái)驅動(dòng)的，則阻抗越小越好（注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問(wèn)題。）另外如果要獲取最大輸出功率時(shí)，也要考慮 阻抗匹配問(wèn)題。
電機轉子交流阻抗測試儀
輸出阻抗
無(wú)論信號源或放大器還有電源，都有輸出阻抗的問(wèn)題。輸出阻抗就是一個(gè)信號源的內阻。本來(lái)，對于一個(gè)理想的電壓源（包括電源），內阻應該為0，或理想電流源的阻抗應當為無(wú)窮大。輸出阻抗在電路設計最特別需要注意。
但現實(shí)中的電壓源，則不能做到這一點(diǎn)。我們常用一個(gè)理想電壓源串聯(lián)一個(gè)電阻r的方式來(lái)等效一個(gè)實(shí)際的電壓源。這個(gè)跟理想電壓源串聯(lián)的電阻r，就是（信號源/放大器輸出/電源）的內阻了。當這個(gè)電壓源給負載供電時(shí)，就會(huì )有電流I從這個(gè)負載上流過(guò)，并在這個(gè)電阻上產(chǎn)生I×r的電壓降。這將導致電源輸出電壓的下降，從而限制了最大輸出功率（關(guān)于為什么會(huì )限制最大輸出功率，請看后面的“阻抗匹配”一問(wèn)）。同樣的，一個(gè)理想的電流源，輸出阻抗應該是無(wú)窮大，但實(shí)際的電路是不可能的。
匹配的概念
阻抗匹配是指信號源或者傳輸線(xiàn)跟負載之間的一種合適的搭配方式。阻抗匹配分為低頻和高頻兩種情況討論。我們先從直流電壓源驅動(dòng)一個(gè)負載入手。由于實(shí)際的電壓源，總是有內阻的，我們可以把一個(gè)實(shí)際電壓源，等效成一個(gè)理想的電壓源跟一個(gè)電阻r串聯(lián)的模型。假設負載電阻為R，電源電動(dòng)勢為U，內阻為r，那么我們可以計算出流過(guò)電阻R的電流為：I=U/(R+r)，可以看出，負載電阻R越小，則輸出電流越大。負載R上的電壓為：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，負載電阻R越大，則輸出電壓Uo越高。再來(lái)計算一下電阻R消耗的功率為：
P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2)
=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]
=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}
對于一個(gè)給定的信號源，其內阻r是固定的，而負載電阻R則是由我們來(lái)選擇的。注意式中[(R-r)2/R]，當
R=r時(shí)，[(R-r)2/R]可取得最小值0，這時(shí)負載電阻R上可獲得最大輸出功率Pmax=U2/(4×r)。即，當負載電阻跟信號源內阻相等時(shí)，負
載可獲得最大輸出功率，這就是我們常說(shuō)的阻抗匹配之一。對于純電阻電路，此結論同樣適用于低頻電路及高頻電路。
當交流電路中
含有容性或感性阻抗時(shí)，結論有所改變，就是需要信號源與負載阻抗的的實(shí)部相等，虛部互為相反數，這叫做共扼匹配。在低頻電路中，我們一般不考慮傳輸線(xiàn)的匹
配問(wèn)題，只考慮信號源跟負載之間的情況，因為低頻信號的波長(cháng)相對于傳輸線(xiàn)來(lái)說(shuō)很長(cháng)，傳輸線(xiàn)可以看成是“短線(xiàn)”，反射可以不考慮（可以這么理解：因為線(xiàn)短，
即使反射回來(lái)，跟原信號還是一樣的）。從以上分析我們可以得出結論：如果我們需要輸出電流大，則選擇小的負載R；如果我們需要輸出電壓大，則選擇大的負載
R；如果我們需要輸出功率最大，則選擇跟信號源內阻匹配的電阻R。有時(shí)阻抗不匹配還有另外一層意思，例如一些儀器輸出端是在特定的負載條件下設計的，如果
負載條件改變了，則可能達不到原來(lái)的性能，這時(shí)我們也會(huì )叫做阻抗失配。
在高頻電路中，我們還必須考慮反射的問(wèn)題。當信號的頻率很高時(shí)，則信號的波長(cháng)就很短，當波長(cháng)短得跟傳輸線(xiàn)長(cháng)度可以比
擬時(shí)，反射信號疊加在原信號上將會(huì )改變原信號的形狀。如果傳輸線(xiàn)的特征阻抗跟負載阻抗不相等（即不匹配）時(shí)，在負載端就會(huì )產(chǎn)生反射。為什么阻抗不匹配時(shí)會(huì )
產(chǎn)生反射以及特征阻抗的求解方法，牽涉到二階偏微分方程的求解，在這里我們不細說(shuō)了，有興趣的可參看電磁場(chǎng)與微波方面書(shū)籍中的傳輸線(xiàn)理論。傳輸線(xiàn)的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由傳輸線(xiàn)的結構以及材料決定的，而與傳輸線(xiàn)的長(cháng)度，以及信號的幅度、頻率等均無(wú)關(guān)。
例如，常用的閉路電視同軸電纜特性阻抗為75Ω，而一些射頻設備上則常用特征阻抗為50Ω的同軸電纜。另外還有一種常見(jiàn)的傳輸線(xiàn)是特性阻抗為300Ω的扁平平行線(xiàn)，這在農村使用的電視天線(xiàn)架上比較常見(jiàn)，用來(lái)做八木天線(xiàn)的饋線(xiàn)。因為電視機的射頻輸入端輸入阻抗為75Ω，所以300Ω的饋線(xiàn)將與其不能匹配。實(shí)際中是如何解決這個(gè)問(wèn)題的呢？不知道大家有沒(méi)有留意到，電視機的附件中，有一個(gè)300Ω到75Ω的阻抗轉換器（一個(gè)塑料封裝的，一端有一個(gè)圓形的插頭的那個(gè)東東，大概有兩個(gè)大拇指那么大）。它里面其實(shí)就是一個(gè)傳輸線(xiàn)變壓器，將300Ω的阻抗，變換成75Ω的，這樣就可以匹配起來(lái)了。這里需要強調一點(diǎn)的是，特性阻抗跟我們通常理解的電阻不是一個(gè)概念，它與傳輸線(xiàn)的長(cháng)度無(wú)關(guān)，也不能通過(guò)使用歐姆表來(lái)測量。為了不產(chǎn)生反射，負載阻抗跟傳輸線(xiàn)的特征阻抗應該相等，這就是傳輸線(xiàn)的阻抗匹配，如果阻抗不匹配會(huì )有什么不良后果呢？如果不匹配，則會(huì )形成反射，能量傳遞不過(guò)去，降低效率；會(huì )在傳輸線(xiàn)上形成駐波（簡(jiǎn)單的理解，就是有些地方信號強，有些地方信號弱），導致傳輸線(xiàn)的有效功率容量降低；功率發(fā)射不出去，甚至會(huì )損壞發(fā)射設備。如果是電路板上的高速信號線(xiàn)與負載阻抗不匹配時(shí)，會(huì )產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。
當阻抗不匹配時(shí)，有哪些辦法讓它匹配呢？第一，可以考慮使用變壓器來(lái)做阻抗轉換，就像上面所說(shuō)的電視機中的那個(gè)例子那樣。第二，可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的辦法，這在調試射頻電路時(shí)常使用。第三，可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法。一些驅動(dòng)器的阻抗比較低，可以串聯(lián)一個(gè)合適的電阻來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配，例如高速信號線(xiàn)，有時(shí)會(huì )串聯(lián)一個(gè)幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯(lián)電阻的方法，來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配，例如，485總線(xiàn)接收器，常在數據線(xiàn)終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。
如何匹配？
大體上，阻抗匹配有兩種，一種是通過(guò)改變阻抗力（lumped-circuit matching），另一種則是調整傳輸線(xiàn)的波長(cháng)（transmission line matching）。
要匹配一組線(xiàn)路，首先把負載點(diǎn)的阻抗值，除以傳輸線(xiàn)的特性阻抗值來(lái)歸一化，然后把數值劃在史密斯圖表上。
改變阻抗力
把電容或電感與負載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負載的阻抗值，在圖表上的點(diǎn)會(huì )沿著(zhù)代表實(shí)數電阻的圓圈走動(dòng)。如果把電容
或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì )以圖中心旋轉180度，然后才沿電阻圈走動(dòng)，再沿中心旋轉180度。重復以上方法直至電阻值變成1，即可直接把阻抗力變?yōu)榱?完成匹配。
調整傳輸線(xiàn)
由負載點(diǎn)至來(lái)源點(diǎn)加長(cháng)傳輸線(xiàn)，在圖表上的圓點(diǎn)會(huì )沿著(zhù)圖中心以逆時(shí)針?lè )较蜃邉?dòng)，直至走到電阻值為1的圓圈上，即可加電容或電感把阻抗力調整為零，完成匹配。
阻抗匹配則傳輸功率大，對于一個(gè)電源來(lái)講，當它的內阻等于負載時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)阻抗匹配。最大功率傳輸定理，如果是高頻的話(huà)，就是無(wú)反射波。對于普通的寬頻放大器，輸出阻抗50Ω，功率傳輸電路中需要考慮阻抗匹配，可是如果信號波長(cháng)遠遠大于電纜長(cháng)度，即纜長(cháng)可以忽略的話(huà)，就無(wú)須考慮阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量傳輸時(shí)，要求負載阻抗要和傳輸線(xiàn)的特征阻抗相等，此時(shí)的傳輸不會(huì )產(chǎn)生反射，這表明所有能量都被負載吸收了。反之則在傳輸中有能量損失。高速PCB布線(xiàn)時(shí)，為了防止信號的反射，要求是線(xiàn)路的阻抗為50歐姆。這是個(gè)大約的數字，一般規定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線(xiàn)則為100歐姆，只是取個(gè)整而已，為了匹配方便。
阻抗從字面上看就與電阻不一樣，其中只有一個(gè)阻字是相同的，而另一個(gè)抗字呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，阻抗就是電阻加電抗，所以才叫阻抗；周延一點(diǎn)地說(shuō)，阻抗就是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻，世界上所有的物質(zhì)都有電阻，只是電阻值的大小差異而已。電阻小的物質(zhì)稱(chēng)作良導體，電阻很大的物質(zhì)稱(chēng)作非導體，在高科技領(lǐng)域中稱(chēng)的超導體，則是一種電阻值幾近于零的東西。但是在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會(huì )阻礙電流以外，電容及電感也會(huì )阻礙電流的流動(dòng)，這種作用就稱(chēng)之為電抗，意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱(chēng)作電容抗及電感抗，簡(jiǎn)稱(chēng)容抗及感抗。它們的計量單位與電阻一樣是歐姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關(guān)系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問(wèn)題，具有向量上的關(guān)系式，因此才會(huì )說(shuō)：阻抗是電阻與電抗在向量上的和。
阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。
在純電阻電路中，當負載電阻等于激勵源內阻時(shí)，則輸出功率為最大，這種工作狀態(tài)稱(chēng)為匹配，否則稱(chēng)為失配。
當激勵源內阻抗和負載阻抗含有電抗成份時(shí)，為使負載得到最大功率，負載阻抗與內阻必須滿(mǎn)足共扼關(guān)系，即電阻成份相等，電抗成份只數值相等而符號相反。這種匹配條件稱(chēng)為共扼匹配。
相關(guān)研究
在
高速的設計中，阻抗的匹配與否關(guān)系到信號的質(zhì)量?jì)?yōu)劣。阻抗匹配的技術(shù)可以說(shuō)是豐富多樣，但是在具體的系統中怎樣才能比較合理的應用，需要衡量多個(gè)方面的因
素。例如我們在系統中設計中，很多采用的都是源段的串連匹配。對于什么情況下需要匹配，采用什么方式的匹配，為什么采用這種方式。
例如：差分的匹配多數采用終端的匹配；時(shí)鐘采用源段匹配。
1．串聯(lián)終端匹配
串聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號源端阻抗低于傳輸線(xiàn)特征阻抗的條件下，在信號的源端和傳輸線(xiàn)之間串接一個(gè)電阻R，使源端的輸出阻抗與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相匹配，抑制從負載端反射回來(lái)的信號發(fā)生再次反射。
串聯(lián)終端匹配后的信號傳輸具有以下特點(diǎn)：
A 由于串聯(lián)匹配電阻的作用，驅動(dòng)信號傳播時(shí)以其幅度的50%向負載端傳播
B 信號在負載端的反射系數接近+1，因此反射信號的幅度接近原始信號幅度的50%。
C 反射信號與源端傳播的信號疊加，使負載端接受到的信號與原始信號的幅度近似相同
D 負載端反射信號向源端傳播，到達源端后被匹配電阻吸收
E 反射信號到達源端后，源端驅動(dòng)電流降為0，直到下一次信號傳輸。
相對并聯(lián)匹配來(lái)說(shuō)，串聯(lián)匹配不要求信號驅動(dòng)器具有很大的電流驅動(dòng)能力。
選擇串聯(lián)終端匹配電阻值的原則很簡(jiǎn)單，就是要求匹配電阻值與驅動(dòng)器的輸出阻抗之和與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相等。理想的信號驅動(dòng)器的輸出阻抗為零，實(shí)際的驅動(dòng)器總是有比較小的輸出阻抗，而且在信號的電平發(fā)生變化時(shí)，輸出阻抗可能不同。比如電源電壓為+4.5V的CMOS驅動(dòng)器，在低電平時(shí)典型的輸出阻抗為37Ω，在高電平時(shí)典型的輸出阻抗為45Ω[4]；TTL驅動(dòng)器和CMOS驅動(dòng)一樣，其輸出阻抗會(huì )隨信號的電平大小變化而變化。因此，對TTL或CMOS 電路來(lái)說(shuō)，不可能有十分正確的匹配電阻，只能折中考慮。
鏈狀拓撲結構的信號網(wǎng)路不適合使用串聯(lián)終端匹配，所有的負載必須接到傳輸線(xiàn)的末端。否則，接到傳輸線(xiàn)中間的負載接受到的波形就會(huì )象圖3.2.5中C點(diǎn)的電壓波形一樣?？梢钥闯?，有一段時(shí)間負載端信號幅度為原始信號幅度的一半。顯然這時(shí)候信號處在不定邏輯狀態(tài)，信號的噪聲容限很低。
串聯(lián)匹配是最常用的終端匹配方法。它的優(yōu)點(diǎn)是功耗小，不會(huì )給驅動(dòng)器帶來(lái)額外的直流負載，也不會(huì )在信號和地之間引入額外的阻抗；而且只需要一個(gè)電阻元件。
2．并聯(lián)終端匹配
并聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點(diǎn)是在信號源端阻抗很大的情況下，通過(guò)增加并聯(lián)電阻使負載端輸入阻抗與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相匹配，達到消除負載端反射的目的。實(shí)現形式分為單電阻和雙電阻兩種形式。
并聯(lián)終端匹配后的信號傳輸具有以下特點(diǎn)：
A 驅動(dòng)信號近似以滿(mǎn)幅度沿傳輸線(xiàn)傳播
B 所有的反射都被匹配電阻吸收
C 負載端接受到的信號幅度與源端發(fā)送的信號幅度近似相同。
在實(shí)際的電路系統中，芯片的
輸入阻抗很高，因此對單電阻形式來(lái)說(shuō)，負載端的并聯(lián)電阻值必須與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相近或相等。假定傳輸線(xiàn)的特征阻抗為50Ω，則R值為50Ω。如果信號的
高電平為5V，則信號的靜態(tài)電流將達到100mA。由于典型的TTL或CMOS電路的驅動(dòng)能力很小，這種單電阻的并聯(lián)匹配方式很少出現在這些電路中。
雙電阻形式的并聯(lián)匹配，也被稱(chēng)作戴維南終端匹配，要求的電流驅動(dòng)能力比單電阻形式小。這是因為兩電阻的并聯(lián)值與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相匹配，每個(gè)電阻都比傳輸線(xiàn)的特征阻抗大?？紤]到芯片的驅動(dòng)能力，兩個(gè)電阻值的選擇必須遵循三個(gè)原則：⑴． 兩電阻的并聯(lián)值與傳輸線(xiàn)的特征阻抗相等
⑵．與電源連接的電阻值不能太小，以免信號為低電平時(shí)驅動(dòng)電流過(guò)大
⑶．與地連接的電阻值不能太小，以免信號為高電平時(shí)驅動(dòng)電流過(guò)大。
并聯(lián)終端匹配優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行；顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)是會(huì )帶來(lái)直流功耗：?jiǎn)坞娮璺绞降闹绷鞴呐c信號的占空比緊密相關(guān)？；雙電阻方式則無(wú)論信號是高電平還是低電平都有直流功耗。因而不適用于電池供電系統等對功耗要求高的系統。另外，單電阻方式由于驅動(dòng)能力問(wèn)題在一般的TTL、CMOS系統中沒(méi)有應用，而雙電阻方式需要兩個(gè)元件，這就對PCB的板面積提出了要求，因此不適合用于高密度印刷電路板。
當然還有：AC終端匹配； 基于二極管的電壓鉗位等匹配方式。
二、送水澆花
2．1 數位系統之多層板訊
號線(xiàn)（Signal
Line）中，當出現方波訊號的傳輸時(shí)，可將之假想成為軟管（hose）送水澆花。一端于手握處加壓使其射出水柱，另一端接在水龍頭。當握管處所施壓的力
道恰好，而讓水柱的射程正確灑落在目標區時(shí)，則施與受兩者皆歡而順利完成使命，豈非一種得心應手的小小成就？
2．2 然而一旦用力過(guò)度水注射程太遠，不但騰空越過(guò)目標浪費水資源，甚至還可能因強力水壓無(wú)處宣泄，以致往來(lái)源反彈造成軟管自龍頭上的掙脫！不僅任務(wù)失敗橫生挫折，而且還大捅紕漏滿(mǎn)臉豆花呢！
2．3 反之，當握處之擠壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結果。過(guò)猶不及皆非所欲，唯有恰到好處才能正中下懷皆大歡喜。
2．4 上述簡(jiǎn)單的生活細節，正可用以說(shuō)明方波（Square Wave）訊號（Signal）在多層板傳輸線(xiàn)（Transmission Line，系由訊號線(xiàn)、介質(zhì)層、及接地層三者所共同組成）中所進(jìn)行的快速傳送。此時(shí)可將傳輸線(xiàn)（常見(jiàn)者有同軸電纜Coaxial Cable，與微帶線(xiàn)Microstrip Line或帶線(xiàn)Strip Line等）看成軟管，而握管處所施加的壓力，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件所并聯(lián)到Gnd的電阻器一般，可用以調節其終點(diǎn)的特性阻抗（Characteristic Impedance），使匹配接受端元件內部的需求。
三、控管技術(shù)
3．1
由上可知當“訊號”在傳輸線(xiàn)中飛馳旅行而到達終點(diǎn)，欲進(jìn)入接受元件（如CPU或Meomery等大小不同的IC）中工作時(shí)，則該訊號線(xiàn)本身所具備的“特性
阻抗”，必須要與終端元件內部的電子阻抗相互匹配才行，如此才不致任務(wù)失敗白忙一場(chǎng)。用術(shù)語(yǔ)說(shuō)就是正確執行指令，減少雜訊干擾，避免錯誤動(dòng)作”。一旦彼此
未能匹配時(shí)，則必將會(huì )有少許能量回頭朝向“發(fā)送端”反彈，進(jìn)而形成反射雜訊（Noise）的煩惱。
3．2 當傳輸線(xiàn)本身的特性阻抗（Z0）被設計者訂定為28ohm時(shí)，則終端控管的接地的電阻器（Zt）也必須是28ohm，如此才能協(xié)助傳輸線(xiàn)對Z0的保持，使整體得以穩定在28 ohm的設計數值。也唯有在此種Z0=Zt的匹配情形下，訊號的傳輸才會(huì )最具效率，其“訊號完整性”（Signal Integrity，為訊號品質(zhì)之專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)）也才最好。
四、特性阻抗
4．1 當某訊號方波，在傳輸線(xiàn)組合體的訊號線(xiàn)中，以高準位（High Level）的正壓訊號向前推進(jìn)時(shí)，則距其最近的參考層（如接地層）中，理論上必有被該電場(chǎng)所感應出來(lái)的負壓訊號伴隨前行（等于正壓訊號反向的回歸路徑Return Path），如此將可完成整體性的回路（Loop）系統。該“訊號”前行中若將其飛行時(shí)間暫短加以?xún)鼋Y，即可想象其所遭受到來(lái)自訊號線(xiàn)、介質(zhì)層與參考層等所共同呈現的瞬間阻抗值（Instantanious Impedance），此即所謂的“特性阻抗”?！∈枪试摗疤匦宰杩埂睉c訊號線(xiàn)之線(xiàn)寬（w）、線(xiàn)厚（t）、介質(zhì)厚度（h）與介質(zhì)常數（Dk）都扯上了關(guān)系。
4．2 阻抗匹配不良的后果 由于高頻訊號的“特性阻抗”（Z0）原詞甚長(cháng)，故一般均簡(jiǎn)稱(chēng)之為“阻抗”。讀者千萬(wàn)要小心，此與低頻AC交流電（60Hz）
其電線(xiàn)（并非傳輸線(xiàn)）中，所出現的阻抗值（Z）并不完全相同。數位系統當整條傳輸線(xiàn)的Z0都能管理妥善，而控制在某一范圍內（±10﹪或±5﹪）者，此品
質(zhì)良好的傳輸線(xiàn)，將可使得雜訊減少，而誤動(dòng)作也可避免?！〉斏鲜鑫Ь€(xiàn)中Z0的四種變數（w、t、h、
r）有任一項發(fā)生異常，例如訊號線(xiàn)出現缺口時(shí)，將使得原來(lái)的Z0突然上升（見(jiàn)上述公式中之Z0與W成反比的事實(shí)），而無(wú)法繼續維持應有的穩定均勻
（Continuous）時(shí)，則其訊號的能量必然會(huì )發(fā)生部分前進(jìn)，而部分卻反彈反射的缺失。如此將無(wú)法避免雜訊及誤動(dòng)作了。例如澆花的軟管突然被踩住，造
成軟管兩端都出現異常，正好可說(shuō)明上述特性阻抗匹配不良的問(wèn)題。
4．3
阻抗匹配不良造成雜訊。上述部分訊號能量的反彈，將造成原來(lái)良好品質(zhì)的方波訊號，立即出現異常的變形（即發(fā)生高準位向上的Overshoot，與低準位向
下的Undershoot，以及二者后續的Ringing）。此等高頻雜訊嚴重時(shí)還會(huì )引發(fā)誤動(dòng)作，而且當時(shí)脈速度愈快時(shí)雜訊愈多也愈容易出錯。
那么是否什么時(shí)候都要考慮阻抗匹配？
在普通的寬頻帶放大器中，因為輸出阻抗為50Ω，所以需要考慮在功率傳輸電路中進(jìn)行阻抗匹配。但是，實(shí)際上當電纜的長(cháng)度對于信號的波長(cháng)來(lái)說(shuō)可以忽略不計時(shí)，就勿需阻抗匹配的。
考慮信號頻率為1MHz，其波長(cháng)在空氣中為300m，在同軸電纜中約為200m。在通常使用的長(cháng)度為1m左右的同軸電纜中，是在完全可忽略的范圍之內。
醫學(xué)上
概述
阻抗的概念最早由弗洛伊德提出，他將阻抗定義為求助者在自由聯(lián)想過(guò)程中對于那些使人產(chǎn)生焦慮的記憶與認識的壓抑，因此，阻抗的意義在于增強個(gè)體的自我防御。弗洛伊德對阻抗的定義強調了潛意識對于個(gè)體自由聯(lián)想活動(dòng)的能動(dòng)作用。而羅杰斯將阻抗看作個(gè)體對于自我暴露及其情緒體驗的抵抗，目的在于不使個(gè)體的自我認識與自尊受到威脅。這一觀(guān)點(diǎn)體現了個(gè)體的認知對于自我結構與發(fā)展的防護作用。此外，一些行為主義心理學(xué)家把阻抗理解為個(gè)體對于其行為矯正的不服從。阻抗的表現形式，可以是語(yǔ)言形式或非語(yǔ)言形式，也可以表現為個(gè)體對于某種心理咨詢(xún)要求的回避與抵制，或個(gè)體對心理咨詢(xún)師或其他人的某種敵對或依賴(lài)，或流露于個(gè)體的特定認知、情感方式，以及對心理咨詢(xún)師的態(tài)度等。
包括沉默、寡語(yǔ)和贅言。以沉默最為突出。
沉默可表現為個(gè)體拒絕回答咨詢(xún)師提出的問(wèn)題，或長(cháng)時(shí)間的停頓。它是個(gè)體對于心理咨詢(xún)最積極的、最主動(dòng)的抵抗。需要注意將阻抗性沉默與反省性的沉默區分開(kāi)來(lái)。
少言寡語(yǔ)通常以短語(yǔ)、簡(jiǎn)句及口頭禪（嗯、噢、?。┑刃问郊右员憩F。
贅言表現為滔滔不絕地講話(huà)，潛在動(dòng)機可能是減少咨詢(xún)師講話(huà)的機會(huì )，回避某些核心問(wèn)題，轉移其注意力等。目的在于回避那些求助者不愿接觸的現實(shí)問(wèn)題，以免除由此而產(chǎn)生的焦慮與其他痛苦體驗。
內容阻抗
常見(jiàn)形式有理論交談、情緒發(fā)泄、談?wù)撔∈潞图偬釂?wèn)題等。
理論交談是求助者進(jìn)行自我保護的有效手段之一。例如不停地談?wù)?/span>心理治療方法。
情緒發(fā)泄可表現為大哭大鬧、淚流不止，或不自然地大笑。
談?wù)撔∈率亲钶p微的也是最不易發(fā)現的阻抗表現。
假提問(wèn)題一般涉及心理咨詢(xún)的目的、方法、理論基礎及咨詢(xún)師的私人情況等。
講話(huà)阻抗
常見(jiàn)的有心理外歸因、健忘、順從、控制話(huà)題和最終暴露等。
心理外歸因嚴重阻礙了個(gè)體的自我反省，是自我中心主義的表現。
健忘有很大的任意性,例如二戰中納粹集中營(yíng)的戚者往往不愿意提起往事或對細節表現出記憶模糊。
順從具有隱蔽特點(diǎn)，常使人不易發(fā)覺(jué)對方潛在的阻抗作用。
控制話(huà)題除回避自己不愿談?wù)摰膬热萃膺€可強化求助者在心理咨詢(xún)過(guò)程中的自尊與地位。
最終暴露要和猶豫性的最終暴露區別，不能簡(jiǎn)單地將最終暴露都視作阻抗的表現。
咨詢(xún)阻抗
最突出的表現有不認真履行心理咨詢(xún)的安排、誘惑咨詢(xún)師以及請客、送禮等。
不認真履行心理咨詢(xún)的安排包括不按時(shí)赴約或借故遲到、早退，不認真完成咨詢(xún)師安排的作業(yè)，不付或延付咨詢(xún)費等。遲到是反映阻抗較為可靠的指標。有的求助者取消預約，或在預定時(shí)間不來(lái)咨詢(xún)且事先不通知咨詢(xún)師，這通常是極為嚴重的阻抗。不赴約的動(dòng)機常包括恐懼和怨恨。
誘惑咨詢(xún)師目的是為了達到控制咨詢(xún)關(guān)系發(fā)展的目的。
請客送禮也表示求助者的某種自我防御需要及其控制咨詢(xún)關(guān)系的欲望。
無(wú)論哪一種形式，都是對個(gè)體的自我保護及對其痛苦經(jīng)歷的精神防御。
傳統的精神分析學(xué)說(shuō)十分重視阻抗對于自由聯(lián)想的影響，并將對此的解釋與領(lǐng)悟當作精神分析的重要目標之一。
在很多情況下，對于阻抗的認識往往是心理咨詢(xún)突破的開(kāi)端。
產(chǎn)生原因
主要原因
卡瓦納認為來(lái)自求助者的阻力主要原因有三個(gè)：
1．成長(cháng)必然帶來(lái)某種痛苦。例如：求助者可能需要轉變成一個(gè)獨立自主的人、可能需要承認自己在欺騙自己，可能再裝假，可能需要面對一種痛苦的抉擇。
2．行為的失調是機能性的。例如以患病為代價(jià)換來(lái)丈夫的關(guān)心，擔心神經(jīng)癥的癥狀一旦去除就必須面對學(xué)習上的競爭。例如飲酒過(guò)度只是為了掩蓋其工作上的失敗、婚姻中的不幸等。
3．求助者可能帶有某種反抗心理咨詢(xún)的動(dòng)機。例如咨詢(xún)只是為了尋求肯定或聲討某人，或想證實(shí)自己與眾不同或咨詢(xún)師對自己也無(wú)能為力，或是并無(wú)發(fā)自?xún)刃牡那笾蝿?dòng)機。
應對阻抗的要點(diǎn)
1．解除戒備心理
2．正確地進(jìn)行診斷和分析
3．以誠懇幫助對方的態(tài)度對待阻力
4．處理沉默現象：
有時(shí)沉默的感覺(jué)來(lái)自于咨詢(xún)師，故需首先判斷沉默真的存在嗎？
大部分由求助者引起的。
懷疑型
茫然型
情緒型
思考型：凝視空間中的某一點(diǎn)
內向型
反抗型
調整多話(huà)狀態(tài)：
與咨詢(xún)師有關(guān)的原因：
咨詢(xún)師角色的定位、咨詢(xún)內容的難易、咨詢(xún)時(shí)間的多少
與求助者有關(guān)的原因：
宣泄型傾吐型 癔癥型表現型表白型 掩飾型
臨床表現
阻抗可以各種微妙和復雜的形式發(fā)生，它可以是結合了的或混合了的形式，單獨的，孤立的例子并不總是常規。在分析中，所有的行為都可以為阻抗的目的服務(wù)，所有的行為都有沖動(dòng)和防御兩個(gè)成分。然而下面列舉的臨床例子都將是典型的、簡(jiǎn)單的和最容易觀(guān)察到的：
患者沉默
(The patient is silence) 這是在精神分析實(shí)踐中最容易識別、也是最常見(jiàn)的阻抗。沉默意味著(zhù)患者在意識和潛意識的層面里都不愿意和分析師交流他的思想和感情?；颊呖赡軙?huì )覺(jué)察到他的不愿意，或僅僅感覺(jué)到腦子里沒(méi)什么東西。對于這樣的情況，我們的任務(wù)是分析他沉默的理由。我們要揭示對抗自由聯(lián)想分析程序的動(dòng)機，我們可以這樣問(wèn)患者：
“是什么原因使你此刻遠離了分析?”
“是什么原因使你腦子里一片空白?”
或“你好像再想不起什么了，是怎么回事呢?”
弗洛伊德(1913)及Ferenczi(1916)都說(shuō)過(guò)：只有在最深度的睡眠中大腦才會(huì )出現空白，否則，“什么都沒(méi)有”就是由阻抗引起的。
有時(shí)除了沉默之外，有些患者可能無(wú)意中會(huì )通過(guò)他的姿勢、動(dòng)作或面部表情顯示出他沉默的動(dòng)機、甚至內容。如把頭移開(kāi)視
線(xiàn)，用手捂住眼睛，在躺椅上輾轉不安及臉紅都意味著(zhù)窘迫或尷尬。如果同時(shí)患者心不在焉地把她的結婚戒指摘下來(lái)，又在小指上戴上摘下地重復，那么除了沉默之
外，她似乎在告訴我，她正在為有關(guān)性的想法或對婚姻不忠誠的想法所窘迫。她的沉默意味著(zhù)她還沒(méi)有意識到這些沖動(dòng)，還沒(méi)有意識到她想暴露自己體驗的愿望和想
把這種體驗掩蓋的力量正在對抗和斗爭。
患者沒(méi)有感覺(jué)
(The patient does not feel like talking)
這也是前面所說(shuō)情境的一個(gè)變化形式。在這種情況下患者不是在字面上的沉默，而是意識到他沒(méi)有想談話(huà)的感覺(jué)，或沒(méi)有任
何事情可說(shuō)，在這種狀態(tài)之后常常跟著(zhù)來(lái)的就是沉默。分析師的任務(wù)與對付沉默是一樣的：去揭示為什么或什么東西使患者缺乏想談話(huà)的感覺(jué)。這種"沒(méi)什么可談
的"的狀態(tài)是有原因的，我們的任務(wù)就是幫助患者對這個(gè)原因進(jìn)行工作。這個(gè)任務(wù)就如同于處理病人沉默的狀態(tài)，挖掘引起患者腦子一片空白的潛意識里的東西。
提示阻抗的情感
(Affects Indicating Resistance)
從患者的情緒上能最典型地提示阻抗的現象是：當他用語(yǔ)言和你交流時(shí)缺乏情感的表達，(感情是缺失的)?；颊叩臄⑹鲲@
得枯燥、單調、使人厭倦和漠然。給人的印象是患者并沒(méi)有投入或遠離了他正在報告的內容。這種對本來(lái)應有很高情緒負荷的事件的情感缺失具有特別的重要意義。
一般說(shuō)來(lái)，這種情感的不恰當性是阻抗的明顯標志。當理性和情緒不一致時(shí)，患者的表達、發(fā)音全表現出希奇古怪或異乎尋常的性質(zhì)。
患者的姿勢
(The Posture of the Patient)
患者在躺椅上的姿勢經(jīng)常能展示出他們的阻抗：僵硬的、不自然的、或把身子蜷縮起來(lái)都提示防御。任何不改變的、維持一
個(gè)小時(shí)甚至更長(cháng)訪(fǎng)談時(shí)間的姿勢都是阻抗的信號。如果一個(gè)人相對放松地做自由聯(lián)想，他的姿勢在一個(gè)小時(shí)中是有一些變化的。過(guò)多的身體活動(dòng)也提示某些東西正在
替代語(yǔ)言在釋放。姿勢和語(yǔ)言?xún)热莶幌喾彩亲杩沟男盘?，如當患者用溫和的語(yǔ)調講述某些事件時(shí)，身體卻輾轉不安，他身體的動(dòng)作似乎在面對講述事件的另外部
分。握緊拳頭，雙臂交*緊緊扣在胸前，踝部緊緊靠在一起都是遇到阻礙物的提示。還有，患者在訪(fǎng)談中從躺椅上坐起來(lái)，或有一只腳離開(kāi)躺椅，都是他想逃離分析
情境的提示。打哈欠也是阻抗的標志?；颊哌M(jìn)入辦公室的方式，與分析師避開(kāi)眼神的接觸，或談一小段與躺在躺椅上的話(huà)題無(wú)關(guān)的內容，或在訪(fǎng)談結束離開(kāi)房間時(shí)不
看分析師等等--所有這些都是阻抗的提示。
時(shí)段固定
(Fixation in Time)
一般說(shuō)來(lái)，當患者比較自由地談話(huà)時(shí)，或相反，談?wù)摤嵤禄蛲庠诘氖录?/span>
(Trivia or External Events)
當患者用談?wù)撘恍┍砻娴?、不重要的、相對無(wú)意義的事件而拖延時(shí)間時(shí)，他正在避免一些對他有意義的事情。當患者只是在
重復談話(huà)內容而沒(méi)有進(jìn)一步的詳述或缺乏相伴的情感、沒(méi)有深刻的內省時(shí)，我們就可推斷阻抗正在發(fā)揮作用。當患者對自己談?wù)撨@些索然無(wú)味的事情并不覺(jué)得奇怪
時(shí)，就意味著(zhù)他正在遠離什么。缺乏內省和沉思都是阻抗的表現，一般說(shuō)來(lái)，浮夸的詞語(yǔ)表達起來(lái)可能是豐富的，但如果它沒(méi)有引出新的回憶、新的內省或明確的情
緒體驗，那么就提示是防御的表現。
還有一種同樣的情況是談?wù)撏獠康氖录?-即使是重大的政治事件，如果只談?wù)撏獠渴录那榫?，而沒(méi)有導入到個(gè)人的、內部的情境，也說(shuō)明阻抗在工作。
回避主題
(Avoidance of Topics)
一個(gè)非常典型的現象是患者回避談?wù)撘鹜纯嗟脑?huà)題，他們這樣做可能是有意識的，也可能是無(wú)意識的，這樣形式的阻抗特別容易發(fā)生于與性、攻擊性和移情有
關(guān)的時(shí)候。特別引人注目的是當病人慷慨陳辭時(shí)仍然能夠小心謹慎地避開(kāi)那些與性和攻擊沖動(dòng)有關(guān)的內容，避開(kāi)與分析師有關(guān)的情感內容。即使談及到與有性有關(guān)的
內容時(shí)，最困難的部分似乎也是談?wù)撥|體的感受性，患者可能一般性地提及性的欲望或興奮，而不愿意提及特定的身體感覺(jué)或渴望某部位興奮的感覺(jué)?；颊呖赡芑貞?一次性事件而不愿直接和簡(jiǎn)單地說(shuō)出身體的哪些部位卷入了。他們可能像這樣說(shuō)：
“We made oral love last night.”
“My husband kissed me ***ually.”
這一類(lèi)的例子都是典型的阻抗。
在分析早期，帶有性的、或敵意的對分析師的幻想也是回避的內容?；颊呖赡茱@示出對分析師的強烈好奇，但又用正統的術(shù)語(yǔ)談?wù)撍?，而不愿面對他們的性或攻擊性的情感。?/span>
“我想知道你結婚了嗎?”
或“你今天看上去面色不好，很疲憊?！?/span>
任何一個(gè)沒(méi)有進(jìn)入分析主題的偶然話(huà)題都是阻抗的重要標志，必須緊緊抓住。
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