Prepočet vstupnej a výstupnej impedancie nízkofrekvenčného zosilňovača
Dôležitými parametrami pri stavbe, alebo funkčných skúškach nízkofrekvenčného zosilňovača sú jeho vstupná a výstupná impedancia. Táto dvojica parametrov sa môže podpísať pod celkový výkon zosilňovača ako aj kvalitu reprodukovaného signálu.
Vstupná impedancia zosilňovača ovplyvňuje spôsob, akým signál vstupuje do zosilňovača. Ak je vstupná impedancia zosilňovača príliš nízka, môže to viesť k strate signálu a zníženiu výkonu zosilňovača. Na druhej strane, ak je vstupná impedancia príliš vysoká, môže to viesť k zvýšeniu šumu a zhoršeniu kvality signálu.
Výstupná impedancia zosilňovača môže ovplyvniť spôsob, akým sa signál dostane do ďalšieho zariadenia alebo reproduktora. Ak je výstupná impedancia príliš vysoká, môže to viesť k strate signálu a zhoršeniu jeho kvality. Na druhej strane, ak je výstupná impedancia príliš nízka, môže to viesť k strate výkonu a zhoršeniu kvality signálu.
Výsledky meraní vstupnej a výstupnej impedancie môžu poskytnúť dôležité informácie o tom, ako zosilňovač pracuje a aký je jeho výkon. Ak sú napríklad výsledky merania vstupnej impedancie nižšie, ako sa očakávalo, môže to naznačovať problémy s káblami alebo signálovými pripojeniami. Na druhej strane, ak sú výsledky merania výstupnej impedancie vyššie, ako sa očakávalo, môže to naznačovať problémy s reproduktorom alebo iným zariadením, ktoré je pripojené k zosilňovaču.
Výsledky meraní vstupnej a výstupnej impedancie môžu pomôcť aj pri výbere vhodných káblov a reproduktorov pre zosilňovač. Výstupná impedancia zosilňovača musí byť čo najnižšia, aby sa minimalizovali straty výkonu. Na minimalizáciu strát signálu sa zvyčajne uprednostňujú káble s nízkou impedanciou. Okrem toho môžu byť merania impedancie dôležité aj pre nastavenie a vyladenie zosilňovača. Ak sa vyskytnú problémy s výkonom zosilňovača alebo kvalitou signálu, merania impedancie môžu poskytnúť informácie, ktoré pomôžu odhaliť príčinu problému a umožnia nastavenie a vyladenie zosilňovača.
V závislosti od aplikácie môžu byť merania impedancie dôležité aj pre výber správneho typu zosilňovača. Napríklad na pripojenie reproduktora s nízkou impedanciou môže byť potrebný zosilňovač s nízkou výstupnou impedanciou. Celkovo je meranie vstupnej a výstupnej impedancie dôležitým krokom pri výbere, úprave a ladení nízkofrekvenčného zosilňovača. Tieto informácie môžu pomôcť zlepšiť kvalitu signálu a výkon zosilňovača a minimalizovať straty signálu a výkonu.
Výpočet vstupnej impedancie
Pre tento výpočet sa používa vzorec pre výpočet vstupnej impedancie elektrického obvodu meraním napätia a prúdu. Vzorec je daný nasledovne:
Zin = Rtest * (V1 / V2 - 1)
kde:
Zin je vstupná impedancia obvodu v ohmoch,
Rtest je hodnota skúšobného odporu v ohmoch alebo kiloohmoch,
V1 je napätie generátora signálu v milivoltoch alebo voltoch,
V2 je napätie na skúšobnom odpore v milivoltoch alebo voltoch.
Tento vzorec sa používa na výpočet vstupnej impedancie elektrických obvodov, ako sú zosilňovače, filtre atď. Je dôležité poznamenať, že tento vzorec poskytuje len približnú hodnotu impedancie a môže byť ovplyvnený mnohými faktormi, ako sú parazitná kapacita a indukčnosť v obvode.
Ak používate pre meranie digitálny multimeter, mali by ste skontrolovať frekvenčnú odozvu merača meraním výstupného napätia tónového generátora pri rôznych frekvenciách. Niektoré multimetre sú určené na meranie len pomerne malého rozsahu frekvencií striedavého prúdu. Ak sa napätia výrazne menia (viac ako 1 alebo 2 percentá), musíte to zohľadniť pri rôznych meraniach, ktoré vykonávate. Ak máte multimeter s funkciou "true RMS", pravdepodobne získate presné údaje v celom zvukovom spektre.
Princíp merania a výpočtu vstupnej impedancie
Výpočet výstupnej impedancie
Pre tento výpočet sa používa vzorec na výpočet výstupnej impedancie zosilňovača a činiteľa tlmenia na základe merania výstupného napätia so záťažou a bez záťaže. Vzorec je daný nasledujúcim vzťahom:
Zsource = (Rload * (Vno_load - Vload)) / Vload
Činiteľ tlmenia = Rload / Zsource
kde:
Zsource je výstupná impedancia zosilňovača v ohmoch,
Rload je odpor záťaže v ohmoch, kiloohmoch alebo megaohmoch,
Vno_load je výstupné napätie bez záťaže v milivoltoch alebo voltoch,
Vload je výstupné napätie pri záťaži v milivoltoch alebo voltoch.
Tlmiaci faktor vyjadruje schopnosť zosilňovača ovládať pohyb reproduktora. Čím je tlmiaci faktor vyšší, tým lepšie zosilňovač kontroluje pohyb reproduktora a znižuje nežiaduce vlastnosti, ako sú nekontrolovateľné oscilácie. Všeobecne sa odporúča, aby bol tlmiaci faktor aspoň 10, aby sa zabezpečil stabilný výstup.
Pri tomto type testu potrebujete zosilňovač vybudiť na dostatočne vysokú úroveň, aby ste získali veľké merania (napätie, prúd...). Vyššie hodnoty vám pomôžu zvýšiť presnosť testov. Zosilňovač budete riadiť na úroveň, ktorá bude pri zaťažení testovacou záťažou pod úrovňou obmedzovania "clipping". Musíte si byť absolútne istí, že úroveň vstupného signálu sa počas celého trvania testu nezmení. Zmerajte a zapíšte si výstupné napätie zosilňovača bez záťaže. Pripojte RLoad k výstupným svorkám zosilňovača a opäť zmerajte výstupné napätie.
Princíp merania a výpočtu výstupnej impedancie
