Bir amplifikatörde neden yüksek giriş empedansına ve düşük çıkış empedansına sahip olmak istenir?

İdeal bir amplifikatörde yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansına sahip olmanın arzu edildiğini öğrendim. Neden tam olarak? Bir amplifikatörün zıt-düşük giriş empedansı ve yüksek çıkış empedansı üzerindeki etkileri nelerdir?

Empedans giriş ve çıkışının nasıl olduğunu tam olarak anlamıyorum.

Aslında, sorunuzun önceliği sadece ilgilendiğiniz sinyaller voltajsa doğrudur. Bu durumda, amplifikatör girişinden hiç akım çekmezse (sonsuz veya en azından çok yüksek giriş empedansına sahipse), bir kaynağa bağlanması, kaynak empedansının ne olduğuna bakılmaksızın sinyal voltajını etkilemez.

Benzer şekilde, amplifikatörünüzün çıkışına bir yük bağladığınızda, amplifikatörün sıfır çıkış empedansı varsa, yük tarafından çekilen akımdan bağımsız olarak sinyal voltajı değişmez.

Bu özellikler, sistemin genel davranışını analiz etmeyi çok daha kolay hale getirir.

Ancak ilgilendiğiniz sinyalleri ise akımlar yerine gerilimler yerine, sizin amplifikatör aynı nedenlerden dolayı sıfır giriş empedansı ve sonsuz çıkış empedansı sahip olmak istiyorum.

İdeal amplifikatör girişinden hiç akım çekmemelidir. İki girişli bir amplifikatör varsayıldığında, her iki giriş probundaki sinyal akımı sıfırdır. Başka bir deyişle, giriş empedansı sonsuz olmalıdır!

$A(v_2-v_1)$

Gerçek bir amplifikatör için, giriş empedansı mümkün olduğunca büyükken, çıkış empedansı mümkün olduğunca düşük olmalıdır!

Esas olarak ses amplifikatörleri ile ilgili basitleştirilmiş cevap: -

Düşük çıkış empedansına sahip bir ses amplifikatörü, hoparlörüne daha yüksek çıkış empedansına sahip bir amplifikatörden daha verimli güç sağlayabilir. Böylece, ses amperlerinin 1 ohm'dan daha düşük ve birçok durumda mili-ohm olarak ölçülen çıkış empedanslarına sahip olduğunu göreceksiniz.

Öte yandan, bir mikrofondan gelen zayıf ve zayıf bir sinyal (diyelim ki), sinyalini çok düşük bir giriş empedansına sahip bir amplifikatöre beslemekle uğraşmak istemiyor - bu potansiyel olarak sinyali zayıflatabilir ve daha yüksek gerektirebilir amplifikasyon seviyeleri dengelemek böylece gürültü toplama vb artırmak.

Bir ses güç amplifikatörünün empedansları tersine çevrilirse, önerdiğiniz gibi, hoparlörde potansiyel olarak bir gürültü sinyali üretecek ve hoparlörden eşdeğer ses seviyesini üretmede önemli ölçüde ısınacağı noktaya kadar güç verimsiz olacaktır.

Bazı mikrofonların frekans yanıtının yeniden şekillendirilmesinin düşük giriş empedansları ile ilgili başka problemler de vardır. Bu, yüksek çıkış empedansı için de geçerlidir - hoparlörün elektro-mekanik nüansları, bazı sinyallerin olması gerekenden daha yüksek görünmesine neden olabilir.

Bir kenara, birçok amplifikatörler vardır do oldukça düşük giriş empedansı var ve sinyal yansımaları engellemek için empedanslarından eşleşmesi gereken yere bu RF alanında genellikle.

Şüphesiz kaçırdığım başka örnekler de var.

Negatif Geri Besleme, bir Amplifikatörün çıkışını 'doğrusallaştırmak' için kullanılır. Bir amplifikatör, çıkışı girişin tam amplifiye edilmiş bir kopyasıysa doğrusaldır . Bir amplifikatör doğrusal değilse , çıkış bozulur. Doğrusal Bozulma , iyi bir ses yükseltici için verilen özelliklerden biridir.

Negatif Geri Beslemenin bir yan etkisi, yaygın konfigürasyonlarda düşük empedanslı bir çıkış oluşturmasıdır. Amplifikatöre hangi yükü koyarsanız takın, çıkış voltajı aynıdır: çıkış voltajı, amplifikatörü doğrusallaştırmak için girişe geri beslenir ve bu da çıkış voltajını yük koşullarına duyarsız hale getirir.

Yani: İyi amplifikatörler negatif geri besleme kullanır: voltaj geri bildirimi yaygındır: iyi amplifikatörler genellikle düşük çıkış empedansına sahiptir.

Bazı yüklerin (özellikle hoparlörlerin) voltaj yanıtı oldukça doğrusal değildir ve oldukça frekansa duyarlıdır. Bu nedenle, yüksek empedanslı çıkış amplifikatörleri, yani akım sürücü amplifikatörleri, bazı ses mühendisleri tarafından düşük empedanslı çıkışlı ses amplifikatörlerinden üstün olarak kabul edilir.

Yüksek çıkış empedans amplifikatörleri, gücü hoparlörlere aktarmada daha az verimli olmak zorunda değildir (hoparlörler doğal olarak yumuşak hoparlörlerden daha iyi ses verir) ve güç kaynağından hoparlörlere güç aktarmada doğal olarak daha az verimli değildir ( miktar zaten ucuzdur), ancak akım algılama devreleri her zaman voltaj algılama devrelerinden biraz daha zor, biraz daha pahalı ve biraz daha az doğrusal olmuştur.

Amplifikatör (voltaj) bir devreyi çalıştırmak için kullanıldığında veya başka bir devre tarafından sürüldüğünde yükleme etkisinin en aza indirilmesi arzu edilir.