आउटपुट सुरक्षा के लिए ऑडियो आउटपुट प्रतिबाधा सेट करना

Question

मैं एक मॉड्यूल सिंथेसाइज़र के लिए एक मॉड्यूल का निर्माण कर रहा हूं, यूरोरैक मानक के अनुसार । तो यह एक ऐसा मॉड्यूल है जो पैच केबल के माध्यम से अन्य मॉड्यूल से जुड़ा होना चाहिए।

जबकि मानक पेज ऊपर मॉड्यूल आउटपुट के लिए एक आउटपुट प्रतिबाधा निर्दिष्ट नहीं है, ऐसा लगता है कि सामान्य रूप से इस क्षेत्र में है । इनपुट प्रतिबाधा के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है 100 कश्मीर Ω । जैसा कि मेरा अंतिम आउटपुट चरण एक opamp- आधारित एम्पलीफायर है, मुझे विशेष रूप से प्रतिबाधा को छोड़ने की आवश्यकता है, क्योंकि op-amp खुद बहुत कम आउटपुट प्रतिबाधा देगा। इसके अलावा, चूंकि उपयोगकर्ता द्वारा किसी भी आउटपुट और इनपुट को कनेक्ट किया जा सकता है, इसलिए मुझे उम्मीद करनी चाहिए कि आउटपुट किसी भी वोल्टेज की सीमा में छोटा हो सकता है - 12 V से + 12 $100\Omega - 1k\Omega$$100\mathrm{k}\Omega$$-12\mathrm{V}$$+12\mathrm{V}$(सिस्टम पावर रेल) ​​उपयोगकर्ता द्वारा; उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता के लिए दो आउटपुट को एक साथ जोड़ना संभव है, और जबकि यह कुछ भी सार्थक नहीं होगा, मॉड्यूल को नुकसान नहीं होना चाहिए।

ऑनलाइन, मुझे ऐसा करने के दो अलग-अलग तरीके मिल सकते हैं। स्पष्ट ऑप-एम्प सर्किट के बाद एक रोकनेवाला:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

या फीडबैक लूप में अवरोधक डाल रहा है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

दोनों मामलों में, आउटपुट प्रतिबाधा निर्धारित करता है।$R3$

$\pm 12 \mathrm{V}$$24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}$$R3 = 1\mathrm{k}\Omega$

तो यहाँ दो संबंधित प्रश्न हैं

1. क्या बाद वाले तरीके की वास्तव में सिफारिश की गई है, और मेरे मॉड्यूल और किसी अन्य (यथोचित रूप से डिज़ाइन किए गए) मॉड्यूल के लिए सुरक्षित है जो इससे जुड़ा हो सकता है? मेरे संदेह का कारण यह है कि वाइल्ड में मॉड्यूल को देखते हुए, पहला तरीका बहुत अधिक सामान्य प्रतीत होता है, इसलिए मैं सोच रहा हूं कि कुछ नकारात्मक पहलू है जो मुझे महसूस नहीं होता है। दूसरी ओर, ऑप-एम्पी से सिर्फ एक प्रत्यक्ष उत्पादन काफी सामान्य लगता है ...
2. $R3$$10\mathrm{k}\Omega$

अपडेट करें:

ओलिन के लापता होने का जवाब देने के लिए: उपयोगकर्ता यह नहीं मानेंगे कि शॉर्टिंग आउटपुट द्वारा निष्क्रिय मिश्रण काम करेगा (और, वास्तव में, अन्य मॉड्यूल का आउटपुट प्रतिबाधा भिन्न होता है, इसलिए यह विश्वसनीय नहीं है)। इसलिए मूल रूप से मॉड्यूल को नुकसान नहीं पहुंचाने वाला कोई भी व्यवहार स्वीकार्य है।

दूसरी ओर, चूंकि इस मॉड्यूल का आउटपुट वास्तव में एक नियंत्रण वोल्टेज के रूप में प्रयोग करने योग्य नहीं है (वैसे भी मॉड्यूल की प्रकृति के कारण), बाहर के पाश अवरोध के कारण मामूली नुकसान वास्तव में बहुत मायने नहीं रखता है; ऑडियो के लिए यह वॉल्यूम में सिर्फ एक छोटी सी गिरावट है।

अंत में, इस सूत्र को पढ़ते हुए , मैं देखता हूं कि बाद वाले विकल्प के साथ एक संभावित समस्या यह है कि ऑप-एम्प को किसी भी आउटपुट कैपेसिटेंस को सीधे चलाने की आवश्यकता है। सामान्य तौर पर, मॉड्यूलर पैच केबल काफी कम होते हैं, लेकिन दीवार के आकार के मॉड्यूलर भी होते हैं, जो लंबे पैच केबल का उपयोग कर सकते हैं।

अंत में, मुझे लगता है कि मैं पहले विकल्प की ओर झुक रहा हूं, मुख्य रूप से केबल समाई के साथ किसी भी समस्या से बचने के लिए, और चूंकि नकारात्मक पक्ष (छोटा सिग्नल नुकसान) वास्तव में महत्वपूर्ण नहीं है। लेकिन किसी भी विचार या अंतर्दृष्टि अभी भी स्वागत है!

अपडेट 2:

$C_f$$C_L$

इसलिए पिछले अपडेट का निष्कर्ष अभी भी है, जब हम लोड को नहीं जानते हैं तो पहला सर्किट एक बेहतर शर्त है।

Comments

नीचे दिए गए उत्तरों में एक बिंदु जोड़ने के लिए: ध्यान रखें कि कीबोर्ड 1V / ऑक्टेव नियंत्रण वोल्टेज पर सर्किट 1 का उपयोग न करें। लोडिंग के कारण होने वाले इस सिग्नल में कोई भी त्रुटि कीबोर्ड को ऊपर ले जाते समय पिच के एक प्रगतिशील चपटेपन को देगी।

— ट्रांजिस्टर

मुझे पूरा यकीन है कि सर्किट 2 सर्किट 1 की तुलना में बेहतर ढंग से ड्राइववा कैपेसिटिव लोड करेगा।

— JRE

@ क्या आप थोड़ा विस्तार कर सकते हैं? प्रश्न में जुड़ा हुआ मफविग्लर थ्रेड बिल्कुल विपरीत होने का दावा करता है।

— टीमो

होने के कारण। मैं "Muffwiggler" नामक एक मंच पर कुछ यादृच्छिक लोगों की तुलना में एनालॉग से जानकारी पर अधिक भरोसा करना चाहता हूं।

— JRE

एक opamp के साथ एक कैपेसिटिव लोड ड्राइविंग के लिए विकल्पों पर ध्यान दें। उनमें से एक आपके सर्किट 2 के लिए एक मृत रिंगर है।

— JRE

Answer 1

जो सर्किट आप चाहते हैं वह उन विशिष्टताओं पर निर्भर करता है जो आपने हमें नहीं बताई हैं। महत्वपूर्ण सवाल यह है कि वास्तव में क्या होना चाहिए, जब उपयोगकर्ता इनमें से दो चीजों के आउटपुट को एक साथ जोड़ता है?

यदि वे वास्तव में एक साथ जुड़े होने का इरादा नहीं रखते हैं, तो अवरोधक सिर्फ सुरक्षा के लिए है। उस स्थिति में, आपका दूसरा सर्किट बेहतर है। आप सबसे खराब स्थिति के तहत opamp की आउटपुट वर्तमान क्षमता से अधिक नहीं होने के लिए प्रतिरोधक मान सेट करते हैं।

यदि कई मॉड्यूल को एक साथ बांधने का इरादा है और आपको औसत परिणाम प्राप्त करना है, तो आपको अपने पहले सर्किट का उपयोग करने की आवश्यकता है। यह मामला होगा, उदाहरण के लिए, अगर इसे मोनो के साथ एक साथ बाएं और दाएं चैनलों को जोड़ने के लिए चश्मा के भीतर अनुमति दी जाती है। उस स्थिति में, रोकनेवाला को प्रत्येक मॉड्यूल के निर्दिष्ट उत्पादन प्रतिबाधा के रूप में होना चाहिए। यदि उन्हें छोटा करके औसत माना जाता है, तो प्रत्येक को परिभाषित और नियंत्रित प्रतिबाधा की आवश्यकता होती है। उस प्रतिबाधा को मानक द्वारा निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, यदि आप 1 kΩ चुनते हैं और किसी और ने 10 k were चुना है, तो दो मॉड्यूल जोड़ने से औसत रूप से उपज नहीं होगी। परिणामी संकेत आपके मॉड्यूल से 10/11 भाग और अन्य मॉड्यूल से 1/11 भाग होगा। काम करने की औसत योजना के लिए, सभी बाधाओं को बराबर करने की आवश्यकता होती है, और इसलिए समय से पहले सहमति व्यक्त की जाती है।

Comments

मैंने कभी ऐसा मॉड्यूलर संश्लेषण नहीं देखा है जो स्टीरियो है, लेकिन वे मौजूद हो सकते हैं। आम तौर पर, मॉड्यूलर संश्लेषण संकेतों को केवल एक सक्रिय मिक्सर के माध्यम से जोड़ा जाता है, कभी भी एक निष्क्रिय प्रतिरोधक नेटवर्क का उपयोग नहीं किया जाता है। इस आउटपुट के लिए सबसे बड़ा जोखिम यह है कि यह गलती से दूसरे आउटपुट से जुड़ा होगा। अन्य आउटपुट AC (ऑडियो दरों तक) या DC संभव वोल्टेज रेंज के बीच -10 और +10 और इस आउटपुट के समान आउटपुट प्रतिबाधा के साथ हो सकते हैं। गलती से भी जमीन पर उत्पादन कम हो सकता है। बहुत कम प्रतिबाधा इनपुट के लिए आकस्मिक कनेक्शन की संभावना नहीं है, हालांकि संभव है।

— टोड विलकॉक्स

मुझे लगता है कि आपका दूसरा पैराग्राफ इस मामले में जवाब है। दो मॉड्यूलर संश्लेषण आउटपुट एक साथ जुड़े होने का इरादा नहीं है।

— टोड विलकॉक्स

मैंने विनिर्देश को संबोधित करते हुए एक अपडेट जोड़ा।

— टिमो

@ टिमो: अपडेट के लिए धन्यवाद। मुझे लगता है कि आपका निष्कर्ष अच्छा है।

— ओलिन लेट्रोप

Answer 2

दो सर्किट जीएनडी को एक बाहरी भार के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं। प्रदर्शन के लिए एक चरम मामले का उपयोग करना, लोड के रूप में GND के लिए 1 K रोकनेवाला मान। पहले सर्किट में, opamp आउटपुट पिन वोल्टेज नहीं बदलता है, सर्किट लाभ नहीं बदलता है, लेकिन बाहरी वोल्टेज 50% कम हो जाता है।

दूसरे सर्किट में, अब आपके पास फीडबैक लूप के अंदर 50% एटेन्यूएटर है । इससे पहले, आर 2 (68K) का दाहिना छोर शून्य ओम वोल्टेज स्रोत से जुड़ा था। अब यह एक थेवेनिन समतुल्य वोल्टेज से जुड़ा है जो कि एक समान 500 ओम रोकनेवाला के माध्यम से 1/2 ओपैंप आउटपुट वोल्टेज है।

तो प्रतिक्रिया अवरोधक मूल्य अलग है, जो सर्किट लाभ को बदलता है, और प्रतिक्रिया वोल्टेज बहुत अलग है, जो वास्तव में लाभ को बदलता है। चूंकि यह लूप बंद करने की कोशिश करता है, इसलिए ओप्पम आउटपुट पिन वोल्टेज दोगुना (लगभग) होगा। बाहरी आउटपुट वोल्टेज तब तक बहुत कम नहीं होगा जब तक कि ओपैंप संतृप्त नहीं हो जाता। या कुछ इस तरह का।

Comments

इरादा लोड आदेश 100k ओम पर अधिक है, जैसा कि क्सेटिटॉन में उल्लेख किया गया है।

— टोड विलकॉक्स

मैंने मतभेदों को देखने और चर्चा करने में आसान बनाने के लिए "एक चरम मामले" का उपयोग किया। इसके अलावा, जबकि इच्छित लोड 100K है, सवाल का हिस्सा अनपेक्षित कनेक्शनों के बारे में था। R3 दोनों सर्किट में आउटपुट की सुरक्षा करता है, लेकिन आउटपुट बहुत अलग तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं।

— एनालॉगकिड

ओह मैं समझा। मैंने "चरम मामला" नहीं देखा। मैं कहूंगा कि जमीन के लिए चिंता करने के लायक एक अधिक चरम मामला है।

— टोड विलकॉक्स

GND के लिए एक छोटी के साथ, एक opamp परवाह नहीं करेगा। दूसरा कठोर-संतृप्त होगा, लेकिन अधिक नहीं।

— एनालॉगकिड

जमीन पर शॉर्ट वास्तव में मूल रूप से हर बार एक सीसा डाला जाता है, क्योंकि यूरोरैक में कनेक्शन टीएस मिनीजैक पर होते हैं। टिप, जो सिग्नल को ले जाता है, सम्मिलित करते समय जैक में सिग्नल के साथ संपर्क बनाने से पहले जमीन पर ले जाता है।

— टिमो

Answer 3

अधिकांश ऑप एम्प्स में बिल्ट-इन शॉर्ट cct होता है। जब आप नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करते हैं तो सुरक्षा पहले से ही दूसरी विधि है। यही कारण है कि OA की इतनी कम वर्तमान सीमा है।

नीचे की ओर कैपेसिटिव केबल लोड है Ic = CdV / dt आपको आपूर्ति वोल्टेज की गणना करने की आवश्यकता है और डिजाइन की गारंटी देने के लिए यहां एक संतृप्ति या दर को सीमित करने से बचा जाता है। इस प्रकार केबल के Zo से ऊपर ड्राइव को उठाना नासमझी है।

Answer 4

मैं पहले एक करूंगा क्योंकि यह दूसरे से समानांतर रूप से जुड़े होने पर किसी अन्य प्रभाव / चरण में अभिव्यक्त होने पर स्वतंत्र रूप से op amp को लोड करेगा। आउटपुट शॉर्ट्स पर लोड प्रदान करने का अतिरिक्त दुष्प्रभाव (पैच पॉइंट्स में आउटपुट प्लग करने के कारण) का भी स्वागत किया गया है। मैं प्रतिबाधा के बारे में चिंता नहीं करूंगा क्योंकि यह 3 मीटर से कम समय में हाई-जेड असंतुलित इनपुट में वापस जाएगा।