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變壓器是一種無源設備，它將給定的阻抗、電壓或電流“轉換”或轉換為另一個所需的值。此外，它還可以提供直流隔離、共模抑制以及平衡阻抗到不平衡阻抗的轉換，反之亦然，如稍后所述。變壓器有各種類型；我們的重點是射頻和微波信號應用中使用的變壓器。

從本質上講，射頻變壓器由兩個或多個由相互磁場連接的繞組組成。當初級繞組的一個繞組上施加交流電壓時，會產生變化的磁通量；磁通量的幅度取決于施加的電流和繞組中的匝數。與次級繞組相連的互感器感應出一個電壓，其幅度取決于次級繞組的匝數。通過設計者對初級和次級繞組匝數的選擇，可以實現所需的升壓或降壓電壓/電流/阻抗比。

為什么需要變壓器？

變壓器用于：

阻抗匹配，以實現兩個設備之間的最大功率傳輸。

電壓/電流升壓或降壓。

電路之間的直流隔離，同時提供高效的交流傳輸。

平衡和不平衡電路之間的接口；例如：推挽放大器、具有平衡輸入的IC，如A/D轉換器。

平衡架構中的共模抑制。

它們是如何制成的？

射頻變壓器通常包含兩根或多根絞合在一起的絕緣銅線，纏繞在磁芯或磁芯內部，無論是磁性還是非磁性。根據設計和性能要求，核心可以是如圖1所示的雙目，如圖2所示的環形（甜甜圈形狀）等。電線被焊接或釬焊到基座上的金屬端子焊盤或引腳上。芯和線組件裝在塑料、陶瓷或金屬外殼中。

理想變壓器

在低頻下，施加到一個繞組（初級）的交流電會產生時變磁通量，從而在另一個（次級）中感應出電壓。在高頻下，繞組間電容和電磁線電感形成傳輸線，有助于將電磁波從初級傳播到次級。磁耦合和傳輸線傳播的結合有助于變壓器實現出色的工作帶寬（1:10000或更大）。圖3顯示了簡化的雙繞組變壓器的理想電路。