Aprendí que es deseable en un amplificador ideal tener una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. ¿Por qué exactamente? ¿Cuáles son las implicaciones de que un amplificador tenga la impedancia de entrada baja opuesta y la impedancia de salida alta?
No entiendo exactamente cómo la entrada y salida de impedancia.
En realidad, la premisa de tu pregunta solo es cierta si las señales que te interesan son voltajes. En ese caso, si el amplificador no extrae corriente a través de su entrada (tiene una impedancia de entrada infinita, o al menos muy alta), entonces conectarla a una fuente no afectará el voltaje de la señal, independientemente de cuál sea la impedancia de la fuente. p>
De manera similar, cuando conecta una carga a la salida de su amplificador, si el amplificador tiene una impedancia de salida cero, el voltaje de la señal no cambiará, independientemente de la corriente consumida por la carga.
Estas propiedades facilitan mucho más el análisis del comportamiento del sistema en general.
Sin embargo, si las señales que le interesan son corrientes en lugar de voltajes, desea que su amplificador tenga una impedancia de entrada cero y una impedancia de salida infinita por las mismas razones .
El amplificador ideal no debería extraer ninguna corriente de su entrada. Suponiendo que en un amplificador de dos entradas, la corriente de señal en ambas sondas de entrada es cero. En otras palabras, la impedancia de entrada debe ser infinita!
La salida, debería funcionar como la salida de una fuente de voltaje ideal. Esto significa que el potencial entre la salida y el suelo debe ser \ $ A (v_2-v_1) \ $, sin importar cuánta corriente dibujaría una carga conectada a la salida. En otras palabras, la impedancia de salida debe ser cero!
Para un amplificador real, la impedancia de entrada debe ser lo más grande posible, mientras que la impedancia de salida debe ser lo más baja posible.
Respuesta simplificada relacionada principalmente con amplificadores de audio: -
Un amplificador de audio con una impedancia de salida baja puede entregar potencias mayores a su altavoz de manera más eficiente que un amplificador con una impedancia de salida más alta. Por lo tanto, encontrará que los amplificadores de audio tienen impedancias de salida medidas en menos de 1 ohmio y en muchos casos en mili-ohmios.
Por otro lado, una señal débil y débil de (digamos) un micrófono no quiere luchar con la alimentación de su señal en un amplificador con una impedancia de entrada demasiado baja, esto puede potencialmente (y significativamente) atenuar la señal y requieren niveles más altos de amplificación para compensar así el aumento de la captación de ruido, etc.
Si, las impedancias de un amplificador de potencia de audio se invirtieran, como usted sugiere, potencialmente produciría una señal más ruidosa en el altavoz y sería ineficiente en cuanto al poder que se calentaría significativamente al generar el nivel de sonido equivalente desde el altavoz.
Hay otros problemas con las impedancias de entrada bajas en que se puede cambiar la forma de respuesta de frecuencia de algunos micrófonos. Esto también se aplica a la alta impedancia de salida: los matices electromecánicos del altavoz pueden hacer que algunas señales parezcan más fuertes de lo que deberían ser.
Aparte de esto, hay muchos amplificadores que do tienen una impedancia de entrada bastante baja y estos suelen estar en el campo de RF, donde es necesario que coincida con las impedancias para evitar las reflexiones de la señal.
Sin duda, hay otros ejemplos que me he perdido.
La retroalimentación negativa se utiliza para "linealizar" la salida de un amplificador. Un amplificador es lineal si su salida es una copia amplificada exacta de la entrada. Si un amplificador no es lineal , la salida está distorsionada. Linear Distortion es una de las especificaciones que se dan para cualquier buen amplificador de audio.
Un efecto secundario de la retroalimentación negativa es que, en configuraciones comunes, crea una salida de baja impedancia. No importa la carga que coloque en el amplificador, el voltaje de salida es el mismo: el voltaje de salida regresa a la entrada para linealizar el amplificador, y eso hace que el voltaje de salida sea insensible a las condiciones de carga.
Por lo tanto: los buenos amplificadores usan retroalimentación negativa: la retroalimentación de voltaje es común: los buenos amplificadores comúnmente tienen una baja impedancia de salida.
La respuesta de voltaje de algunas cargas (particularmente los altavoces) es bastante no lineal y bastante sensible a la frecuencia. Por esta razón, algunos ingenieros de audio consideran que los amplificadores de salida de alta impedancia, es decir, los amplificadores de unidad de corriente, son superiores a los amplificadores de audio de salida de baja impedancia.
Los amplificadores de alta impedancia de salida no son necesariamente menos eficientes en la transferencia de potencia a los altavoces (los parlantes sonan mejor que los parlantes blandos), y tampoco son menos eficientes al transferir la energía de la fuente de alimentación a los parlantes (electricidad de todas formas, la potencia en esa cantidad es barata), pero los circuitos de detección de corriente siempre han sido un poco más difíciles, un poco más caros y un poco menos lineal que los circuitos de detección de voltaje.
Es deseable minimizar el efecto de carga ya sea cuando el amplificador (voltaje) se usa para conducir un circuito o cuando está siendo controlado por algún otro circuito.
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