ทำไมจึงเป็นที่ต้องการในแอมป์ที่มีอิมพิแดนซ์อินพุตสูงและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ

ฉันได้เรียนรู้ว่ามันเป็นที่พึงปรารถนาในเครื่องขยายเสียงในอุดมคติที่มีอิมพิแดนซ์อินพุตสูงและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ ทำไมล่ะ อะไรคือความหมายของแอมพลิฟายเออร์ที่มีอิมพิแดนซ์อินพุตตรงกันข้ามและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตสูง

ฉันไม่เข้าใจว่าอินพุตและเอาต์พุตความต้านทานเป็นอย่างไร

จริงๆแล้วหลักฐานของคำถามของคุณเป็นจริงเฉพาะในกรณีที่สัญญาณที่คุณสนใจนั้นเป็นแรงดันไฟฟ้า ในกรณีนั้นถ้าแอมป์ดึงกระแสไม่ผ่านอินพุท (มีอนันต์หรืออิมพิแดนซ์อินพุตสูงมาก) จากนั้นการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายจะไม่มีผลต่อแรงดันสัญญาณโดยไม่คำนึงถึงความต้านทานแหล่งที่มา

ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณเชื่อมต่อโหลดเข้ากับเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ของคุณหากแอมพลิฟายเออร์มีอิมพีแดนซ์เอาท์พุทเป็นศูนย์แรงดันสัญญาณจะไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่คำนึงถึงกระแสที่โหลด

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์พฤติกรรมของระบบโดยรวม

อย่างไรก็ตามหากสัญญาณที่คุณสนใจเป็นกระแสไฟฟ้ามากกว่าแรงดันไฟฟ้าคุณต้องการให้แอมป์ของคุณมีอิมพิแดนซ์อินพุตและอิมพิแดนซ์เอาต์พุตไม่ จำกัด ด้วยเหตุผลเดียวกัน

เครื่องขยายเสียงในอุดมคติไม่ควรดึงกระแสไฟฟ้าใด ๆ เลยจากอินพุต สมมติว่าแอมป์อินพุตสองตัวกระแสสัญญาณในโพรบอินพุตทั้งสองเป็นศูนย์ กล่าวอีกนัยหนึ่งความต้านทานอินพุตจะต้องไม่มีที่สิ้นสุด!

เอาท์พุท, shoul ทำงานเป็น ouptut ของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติ ซึ่งหมายความว่าจุดกระแสไฟฟ้าระหว่างเอาต์พุตและกราวด์จะต้องเป็นไม่ว่ากระแสไฟฟ้าจะโหลดมากน้อยเพียงใด กล่าวอีกนัยหนึ่งความต้านทานเอาต์พุตจะต้องเป็นศูนย์!$A(v_2-v_1)$

สำหรับเครื่องขยายเสียงที่แท้จริงความต้านทานอินพุตจะต้องมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ความต้านทานเอาต์พุตจะต้องต่ำที่สุด!

คำตอบที่ง่ายขึ้นเกี่ยวกับเครื่องขยายเสียง: -

แอมพลิฟายเออร์เสียงที่มีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำสามารถส่งพลังที่มากขึ้นไปยังลำโพงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่มีความต้านทานเอาต์พุตสูงกว่า ดังนั้นคุณจะพบว่าแอมป์เสียงมีอิมพีแดนซ์เอาท์พุทที่วัดได้ในเวลาน้อยกว่า 1 โอห์มและในหลายกรณีเป็นมิลลิโอห์ม

ในทางกลับกันสัญญาณอ่อนแอและอ่อนแอจากไมโครโฟนไม่ต้องการต่อสู้กับการส่งสัญญาณไปยังแอมพลิไฟเออร์ที่มีอิมพีแดนซ์อินพุตต่ำเกินไปซึ่งอาจทำให้ (และมีความสำคัญ) ลดทอนสัญญาณและจำเป็นต้องสูงขึ้น ระดับการขยายเพื่อชดเชยซึ่งจะเป็นการเพิ่มเสียงที่ดังขึ้น ฯลฯ

หากความต้านทานของแอมพลิฟายเออร์กำลังขับเสียงกลับด้านตามที่คุณแนะนำมันอาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนบนลำโพงและจะไม่มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานจนถึงจุดที่มันจะได้รับความอบอุ่นในการสร้างระดับเสียงที่เทียบเท่าจากลำโพง

มีปัญหาอื่น ๆ เกี่ยวกับอินพุตอิมพีแดนซ์ต่ำในการปรับการตอบสนองความถี่ของไมโครโฟนบางตัวที่อาจเกิดขึ้น นี่เป็นความจริงเช่นกันของความต้านทานเอาต์พุตสูง - ความแตกต่างทางกลไกไฟฟ้าของลำโพงอาจทำให้สัญญาณบางอย่างปรากฏดังกว่าที่ควรจะเป็น

ในฐานะที่เป็นกันมีเครื่องขยายเสียงจำนวนมากที่จะมีความต้านทานของอินพุตค่อนข้างต่ำและสิ่งเหล่านี้มักจะอยู่ในเขตของ RF ที่คุณจำเป็นต้องตรงกับความต้านทานเพื่อป้องกันการสะท้อนสัญญาณ

ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีตัวอย่างอื่นที่ฉันพลาดไป

คำติชมเชิงลบใช้เพื่อ 'ส่งสัญญาณเชิงเส้น' ของแอมป์ แอมพลิฟายเออร์เป็นแบบเชิงเส้นถ้าเอาต์พุตนั้นเป็นสำเนาขยายที่แน่นอนของอินพุต หากเครื่องขยายเสียงไม่เชิงเส้นเอาต์พุตจะผิดเพี้ยน การบิดเบือนเชิงเส้นเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่กำหนดไว้สำหรับเครื่องขยายเสียงที่ดี

ผลข้างเคียงของผลตอบรับเชิงลบคือในการกำหนดค่าทั่วไปจะสร้างเอาต์พุตความต้านทานต่ำ ไม่ว่าคุณจะใส่แอมพลิฟายเออร์ใดแรงดันเอาต์พุตก็เหมือนกัน: แรงดันเอาต์พุตเป็นฟีดกลับเข้าไปในอินพุตเพื่อสร้างแอมป์เชิงเส้นและทำให้แรงดันเอาต์พุตไม่ตอบสนองต่อสภาวะโหลด

ดังนั้นเครื่องขยายเสียงที่ดีใช้ความคิดเห็นเชิงลบ: การตอบรับแรงดันไฟฟ้าเป็นเรื่องปกติ: เครื่องขยายเสียงที่ดีโดยทั่วไปมีความต้านทานเอาต์พุตต่ำ

การตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าของโหลดบางตัว (โดยเฉพาะลำโพง) ค่อนข้างไม่เป็นเชิงเส้นและค่อนข้างอ่อนไหวต่อความถี่ ด้วยเหตุนี้เครื่องขยายเสียงที่มีความต้านทานสูงซึ่งก็คือแอมปลิฟายเออร์ไดรฟ์ปัจจุบันได้รับการพิจารณาโดยวิศวกรเสียงบางรายให้เหนือกว่าเครื่องขยายเสียงที่มีความต้านทานต่ำ

แอมป์เอาท์พุทอิมพีแดนซ์สูงไม่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการถ่ายโอนพลังงานไปยังลำโพง (ลำโพงเสียงดีกว่าลำโพงที่นุ่มนวล) และไม่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟไปยังลำโพง ปริมาณมีราคาถูกอยู่แล้ว) แต่วงจรสัมผัสปัจจุบันนั้นยากกว่าเล็กน้อยมีราคาแพงกว่าเล็กน้อยและมีวงจรเชิงเส้นน้อยกว่าวงจรตรวจจับแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย

เป็นที่พึงปรารถนาที่จะลดผลกระทบของการโหลดให้น้อยที่สุดเมื่อใช้เครื่องขยายเสียง (แรงดันไฟฟ้า) ในการขับเคลื่อนวงจรหรือเมื่อมีการขับเคลื่อนด้วยวงจรอื่น ๆ