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电桥法测量电阻

电桥法测量电阻的原理是四个电阻R0、R1、R2、Rx连成四边形，称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。

E为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V之间调节。R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取较大电阻作限流作用以保护检流计；

当电桥接衡时取较小值，可以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。当电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。

当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠gI，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=gI，检流计指针指零，这时称电桥处于平衡状态。

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式，电桥电路的优势是测试灵敏、测量准确和使用方便，所以已得到广泛应用。

电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥又称惠斯登电桥，用于1～106W范围中值电阻测量；直流双电桥又称开尔文电桥，用于10-3～1W范围低值电阻测量。

交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中应用较广。

直流单电桥测量电阻的原理，由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻Rx构成四边形，每一边称电桥的一个臂。对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路，接有检流计的对角线BD称之为“桥”。

当接通电源开关S和检流计开关G时，检流计有电流通过，但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称“电桥平衡”。

于是，B、D两点电势相等，即流过Ra和R的电流相同，流过Rb和Rx的电流相同。

  终端电阻在通信中的作用：终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。

阻抗匹配后，信号的边沿才不会出现毛刺,不会有驻波发生，因为信号没有反射不会出来叠加的信号。

使信号源和负载的等效阻抗共轭(要考虑传输线对等效阻抗的影响)，从而使负载端得到较大的信号能量。
通常匹配电路是电抗性的，在不同的频率下阻抗不同，所以附带有选频作用。但如果整个电路中只有阻性元件(当然这情况比较少)，就不能选频了。
满足匹配后，输出端得到较大的能量输出。振幅是稳定的；但相移的值不定，由电路结构所决定

一、什么是阻抗匹配

相信大家在电路原理中都学到过，某个电路的负载电阻多大时，其输出功率才是较大；

阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。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，则输出功率为较大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。

阻抗控制在硬件设计中是一个比较重要的环节，IC厂商针对其应用一般会向终端产商提供PCB板材质、PCB叠层、PCB板厚等一些相关参考设计建议（这些都是跟PCB阻抗控制设计息息相关的），终端厂商在拿到这些资料后，会结合实际情况据此进行本地化的设计调整，然后将相关设计资料及要求提供给PCB的生产厂家进行PCB生产。

针对不同信号系统有不同的特征阻抗值，比如75ohm、100ohm、90ohm、50ohm等，而对频率较高的RF信号来讲，较常见的是50ohm的阻抗控制。

二、阻抗匹配的重要性

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配。阻抗匹配主要有两点作用，调整负载功率和抑制信号反射

在实际的PCB设计中，RF传输线通常都会采用微带线和带状线的走线方式， 且需要选取参考层来进行阻抗控制。考虑到芯片的RF特性、实际PCB生产工艺、及元器件用料的因素，除了需进行PCB RF传输线的阻抗控制外，在硬件设计上通常还需添加一些匹配网络电路用作RF的调试。

阻抗匹配的作用主要有一下几个方面

1、调整负载功率

如下图所示：假定激励源已定，那么负载的功率由两者的阻抗匹配度决定。对于一个理想化的纯电阻电路或者低频电路，由电感、电容引起的电抗值基本可以忽略，此时电路的阻抗来源主要为电阻。

阻抗匹配到的理想模型

然而实际情况是：源端阻抗不会是50ohm，负载端阻抗也不会是50ohm，这个时候就需要若干个阻抗匹配电路，而匹配电路就是由电感和电容所构成，这个时候我们就需要使用电容和电感来进行阻抗匹配电路调试，以达到RF性能较优。

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。

考虑信号频率为1MHz，其波长在空气中为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。