impedans - ut resp in... anpassning ?

[tordnilsson]

Ja, en liten fundering: Är det alltid önskvärt med en utgångsimpedans/resistans som är lägsta möjliga för att driva en last som är många ggr högre ?

Typ försteg med 10 - 100 ohm ut impedans som driver slutsteg med 10-100 kohm in impedans och eller slutsteg med ut imp typ 0,001 - 0,1 ohm som driver högtalare med impedans 4-8 ohm ( ibland från 2 - 16 ohm ).

Jag vet om att impedansen ej är någorlunda "rak" så kan frekvenskurvan påverkas men borde det inte vara mer rimligt med en typ av "anpassning" där ut resp in-impedans/resistans är lika stora ( eller små...) ?

Med vänlig hälsning Tord

[Svante]

Varför vore det mer lämpligt, menar du?

[tordnilsson]

Hej. Jag funderar på om det finns några uppenbara nackdelar med att driv resp lastimpedans/resistans är lika stora / små ?

[Svante]

Hej. Jag funderar på om det finns några uppenbara nackdelar med att driv resp lastimpedans/resistans är lika stora / små ?

Ja, en är ju den du är inne på, dvs att impedanserna kommer att påverka tonkurvan och nivån. Överföringsfunktionen blir ju

H=Zut/(Zin+Zut) och om Zut är mycket större än Zin blir den ungefär 1, dvs konstant.

Sett på systemnivå är det mycket enklare att göra apparater som passar ihop om impedanserna bara behöver vara "stora" resp. "små" i stället för något visst värde med någon viss precision.

Anpassning, dvs attt in- och utimpedans är samma som kabelns impedans, har fördelar vid väldigt höga frekvenser. Det bildas då inga reflexioner i kabelns ändar. Detta kan vara fördelaktigt för förstärkares stabilitet. Även om de är avsedda för audiofrekvenser kan de ju självsvänga vid betydligt högre frekvenser. Det är därför man ofta ser ett 100-ohmsmotstånd på utgången på försteg.

[Naqref]

Är båda impedanserna lika så har man maximal förmåga att överföra effekt.

[tordnilsson]

Intressant ! Men som sagt det förutsätter väl att de båda är rimligt konstanta över det önskade frekvensområdet ?

[Svante]

Är båda impedanserna lika så har man maximal förmåga att överföra effekt.

Nä. Eller nja. Det du syftar på är att man maximerar effekten i lasten givet en viss utimpedans om man väljer dem lika, men samtidigt går hälften av effekten förlorad.

För att maximera effekten i en given lastimpedans däremot ska man välja utimpedansen så liten som möjligt.

Man ska heller inte glömma att en förstärkare med utimpedansen 0,01 ohm som regel inte tål att lastas med 0,01 ohm och att olinjära effekter gör att beräkningen ovan inte fungerar.

Så det beror på hur man ser det.

[tordnilsson]

Jaha ja. Men om man tänker sig ett utgångssteg med transformator då, där räknar man med en given lastimpedans som omsätts till en "optimal" belastning för komponenterna som "driver" trafon, eller hur ?

[ChristianAndersson]

Om man inte har tillräckligt bra skärmat kablage borde väl risken för störningar minska med lägre än standard in-impedans?

[DQ-20]

Jaha ja. Men om man tänker sig ett utgångssteg med transformator då, där räknar man med en given lastimpedans som omsätts till en "optimal" belastning för komponenterna som "driver" trafon, eller hur ?

Ja, men du skriver "optimal" med citationstecken. Optimal kan betyda olika saker beroende på vad man vill optimera. När det gäller rörförstärkare kan man tänka sig flera arbetspunkter beroende på distortion, uteffekt och tillgänglig matningsspänning. Ofta tar man någon punkt enligt databladet eller som man erfarenhetsmässigt "fungerar", t.ex. från andra konstruktioner. Har du en konkret konstruktion i åtanke som vi kan utgå från vare sig det är rör eller transistorer?

/DQ-20

[DQ-20]

Om man inte har tillräckligt bra skärmat kablage borde väl risken för störningar minska med lägre än standard in-impedans?

Har man hög inimpedans kan man också sänka störnivån genom att sänka känsligheten i den mottagande apparaten. Låg inimpedans är bara ett alternativ om drivsteget kan ge tillräckligt med ström med bibehållen låg distorsion.

/DQ-20

[Piotr]

Om man inte har tillräckligt bra skärmat kablage borde väl risken för störningar minska med lägre än standard in-impedans?

Vid öppen ingång (dvs. ingen källa ansluten) är det sant, ju lägre impedans till GND desto lägre störnivå. Men källa ansluten är det dock källans utimpedans som "gör jobbet" och det finns ingen nytta med låg impedans på ingången av mottagaränden av den anledningen.


/Peter

[Laila]

På en direkt fråga från mig(varför inte köra med lägsta möjliga utimpedans från typ ett försteg?) svarade Johan Bernström(Sentec) att han föredrog mellan 50-200 Ohm och att
han ville ha en ingångsimpedans på efterföljande steg på minst 20ggr utimpedansen.
Hans motivering till att inte ha en utgångsimpedans(från ett försteg) så låg som typ 1 Ohm, har jag tyvärr glömt bort . . . typer.

[rikkitikkitavi]

Det bliver jobbigt för försteget med låg utgångsimpedans vid kapacitiva laster, tex långa kablar om försteget inte har adekvat strömkapacitet. Viss instabilitet kan också uppstå.

[Svante]

Det bliver jobbigt för försteget med låg utgångsimpedans vid kapacitiva laster, tex långa kablar om försteget inte har adekvat strömkapacitet. Viss instabilitet kan också uppstå.

Ja, jo, men också med resonanta laster, så som en kabel tex. Det kan gå utmärkt att lasta ett lågutimpedivt försteg med en kondensator, men när man kopplar till en kabel så skjuter man diskanter. Jag har själv provat...

[tordnilsson]

Så summan av kardemumman. .. är att ett försteg bör/kan ha en lagom stor (eller liten ) utgångsimpedans typ 100 ohm eller nått sånt, ingången på följande ( slutsteg ) bör vara minst 10 kohm helst mer om någon vill parallellkoppla flera ( rimligtvis 100kohm kanske) ?
Om vi då tittar på slutstegets utimpedans som driver högtalaren, hur bör förhållandet se ut i den änden då ?
/Tord

[Svante]

Om vi då tittar på slutstegets utimpedans som driver högtalaren, hur bör förhållandet se ut i den änden då ?

Man kan göra på olika sätt, men de facto-standarden att slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, typiskt är den under 0,1 ohm. Det där hänger nära ihop med "dämpfaktorn" (dumt påhitt) som är 8/Zut. Om utimpedansen är 0,1 ohm har alltså slutsteget en dämpfaktor på 80.

Slutsteg HAR ofta ett seriemotstånd på några tiotal ohm på utgången, men det är förbikopplat för låga frekvenser med en spole. För höga frekvenser, där slutsteget kan självsvänga är dock utimpedansen ungefär detta motsånd.

[tordnilsson]

Om vi då tittar på slutstegets utimpedans som driver högtalaren, hur bör förhållandet se ut i den änden då ?

Man kan göra på olika sätt, men de facto-standarden att slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, typiskt är den under 0,1 ohm. Det där hänger nära ihop med "dämpfaktorn" (dumt påhitt) som är 8/Zut. Om utimpedansen är 0,1 ohm har alltså slutsteget en dämpfaktor på 80.

Slutsteg HAR ofta ett seriemotstånd på några tiotal ohm på utgången, men det är förbikopplat för låga frekvenser med en spole. För höga frekvenser, där slutsteget kan självsvänga är dock utimpedansen ungefär detta motsånd.

Slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, varför det ?
Ja jag vet att frekvenskurvan kan påverkas av en "hög" utimpedans men om vi antager att högtalaren har en i stort sett linjär impedans vad spelar det då för roll med en nära på noll utimpedans hos slutsteget ?
Många frågor blir det...

[Svante]

Slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, varför det ?
Ja jag vet att frekvenskurvan kan påverkas av en "hög" utimpedans men om vi antager att högtalaren har en i stort sett linjär impedans vad spelar det då för roll med en nära på noll utimpedans hos slutsteget ?
Många frågor blir det...

Ja, då spelar det inte så stor roll. Problemet är att det är mycket ovanligt med högtalare med frekvensoberoende impedans. Högtalare dimensioneras nästan uteslutande med förutsättningen att utimpedansen är låg.

Utimpedansen påverkar distorsionen litegrann också, men det är olika i olika frekvensområden och skillnaden är inte jättestor.

[tordnilsson]

Slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, varför det ?
Ja jag vet att frekvenskurvan kan påverkas av en "hög" utimpedans men om vi antager att högtalaren har en i stort sett linjär impedans vad spelar det då för roll med en nära på noll utimpedans hos slutsteget ?
Många frågor blir det...

Ja, då spelar det inte så stor roll. Problemet är att det är mycket ovanligt med högtalare med frekvensoberoende impedans. Högtalare dimensioneras nästan uteslutande med förutsättningen att utimpedansen är låg.

Utimpedansen påverkar distorsionen litegrann också, men det är olika i olika frekvensområden och skillnaden är inte jättestor.

Hur påverkas disten med avseende på utimpedansen?
Även om det inte är så mycket så kan det vara intressant att veta.

[Svante]

Slutstegets utimpedans ska vara så låg som möjligt, varför det ?
Ja jag vet att frekvenskurvan kan påverkas av en "hög" utimpedans men om vi antager att högtalaren har en i stort sett linjär impedans vad spelar det då för roll med en nära på noll utimpedans hos slutsteget ?
Många frågor blir det...

Ja, då spelar det inte så stor roll. Problemet är att det är mycket ovanligt med högtalare med frekvensoberoende impedans. Högtalare dimensioneras nästan uteslutande med förutsättningen att utimpedansen är låg.

Utimpedansen påverkar distorsionen litegrann också, men det är olika i olika frekvensområden och skillnaden är inte jättestor.

Hur påverkas disten med avseende på utimpedansen?
Även om det inte är så mycket så kan det vara intressant att veta.

Det finns flera mekanismer som bitvis kräver motsatta förhållanden från förstärkarsidan. En av dem är talspoleinduktansen som är olinjär, bla pga att järnkärnan i spolen varierar när konen rör sig. Denna induktans ligger elektriskt i serie med högtalaren. Om man kopplar en stor resistans i serie med induktansen så kommer induktansens impedans att vara försumbar i sammanhanget, och den får då ingen möjlighet att ge distorsion.

Den stora resistansen kan vara utimpedansen hos en förstärkare, och görs den som en strömgenerator så elimineras talspoleinduktansens verkan helt.

Det finns dock andra distorsionsmekanismer som ger lägre distorsion vid lågohmig eller tom negativ utimpedans.

[mangrove]

Jag vet inte om det är rätt tråd för detta, men jag gör ett försök här.

Vad, rent konkret, avgör en effektförstärkares impedanssiffror? Dvs, vad för elektronik riskerar man att skjuta om man har för låg impedans på de högtalare man ansluter?

Jag antar att det handlar om potentiella strömrusningar vid lite högre effekter, som överbelastar... vad? Sluttrissorna?

Om man ändå vill driva högtalare med låg impedans med förstärkare, hur gör man normalt sett? Min intuitiva förståelse här är att man ansluter en serieresistans, och byter maxeffekt/"känslighet" mot förstärkarens överlevnad. Fast man kanske ökar distorsionen i förstärkaren om man eldar på mer för att kompensera för motståndet? Å andra sidan ökar väl distorsionen även vid strömrusningar?

Jag inser också att det blir komplext i och med högtalarens faktiska impedanskurva kontra förstärkarens förmåga att leverera effekt över denna kruva. Men ändå.