एम्पलीफायर में उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा होना क्यों वांछनीय है?

Question

मैंने सीखा है कि उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा के लिए एक आदर्श एम्पलीफायर में यह वांछनीय है। आखिर क्यों? क्या हैं निहितार्थ एक एम्पलीफायर में विपरीत-निम्न इनपुट प्रतिबाधा और उच्च आउटपुट प्रतिबाधा है।

मैं बिल्कुल नहीं समझता कि कैसे प्रतिबाधा इनपुट और आउटपुट।

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बस यह नोट करना चाहता था कि यह किसी भी "ड्राइवर" का सच है। यहां तक ​​कि एक बफर, उदाहरण के लिए, वास्तव में उच्च इनपुट प्रतिबाधा और वास्तव में कम आउटपुट प्रतिबाधा है चाहता है। इसके अपवाद हो सकते हैं लेकिन यह अंगूठे का एक अच्छा नियम है।

— निक हेल्डेन

मूल रूप से यह उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा के लिए आदर्श है कि वोल्टेज एम्पलीफायर ब्लॉक को सक्षम किया जा सके। लेकिन यह जरूरी नहीं है कि यह हमेशा सही हो क्योंकि यह वर्तमान एम्पलीफायर के लिए कम इनपुट प्रतिबाधा और उच्च आउटपुट प्रतिबाधा के लिए आदर्श है।

— लुकास92

Answer 1

वास्तव में, आपके प्रश्न का आधार केवल तभी सही है जब आप जिन संकेतों में रुचि रखते हैं वे वोल्टेज हैं। उस स्थिति में, यदि एम्पलीफायर अपने इनपुट के माध्यम से कोई धारा नहीं खींचता है (अनंत है, या कम से कम बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा है), तो इसे स्रोत से जोड़ने से सिग्नल वोल्टेज प्रभावित नहीं होगा, भले ही स्रोत प्रतिबाधा क्या हो।

इसी तरह, जब आप लोड को अपने एम्पलीफायर के आउटपुट से जोड़ते हैं, यदि एम्पलीफायर में शून्य आउटपुट प्रतिबाधा है, तो सिग्नल वोल्टेज में बदलाव नहीं होगा, भले ही लोड द्वारा खींचे गए वर्तमान की परवाह किए बिना।

ये गुण सिस्टम के व्यवहार का समग्र रूप से विश्लेषण करना बहुत आसान बनाते हैं।

हालाँकि, यदि आप जिन संकेतों में रुचि रखते हैं वे वोल्टेज के बजाय धाराओं में हैं , तो आप चाहते हैं कि आपके एम्पलीफायर में शून्य इनपुट प्रतिबाधा और समान कारणों से अनंत आउटपुट प्रतिबाधा हो।

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और यदि आप सत्ता में रुचि रखते हैं , तो आप स्रोत और लोड के बीच के अवरोधों का मिलान करना चाहते हैं।

— 13'13

+1 यह एक अच्छी कॉल है - शून्य प्रतिबाधा इनपुट के लिए फोटोडायोड्स स्प्रिंग्स के लिए ट्रांसिम्पैडेंस एम्पलीफायर और, शायद एक पोट्स लाइन को पॉवर डाउन करने के लिए एक मौजूदा स्रोत

— एंडी उर्फ

एडिसन द्वारा एक प्रमुख अंतर्दृष्टि यह थी कि शक्ति के लिए आप प्रतिबाधाओं से मेल नहीं खाना चाहते थे। प्रतिबाधा मिलान का अर्थ है 50% बिजली की हानि। प्रतिबिंब को कम करने के लिए आपको कभी-कभी प्रतिबाधाओं से मेल खाना चाहिए: शायद ही कभी सत्ता हस्तांतरण को अधिकतम करने के लिए।

— डेविड

एडिसन द्वारा एक प्रमुख अंतर्दृष्टि यह थी कि फॉरवर्ड पॉवर ट्रांसफर को सीमित करना शायद ही कभी हो। उनके मामले में, क्योंकि 50% बिजली खोने से बिजली की आपूर्ति अधिक महंगी, कम लोकप्रिय, और कम लाभदायक थी। ( En.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_transfer_theorem )

— डेविड

यह एक जाल नहीं है जिसमें मैं गिर गया: यह विशिष्ट बिंदु है: यदि आप सत्ता में रुचि रखते हैं , तो आप शायद ही कभी सत्ता हस्तांतरण अनुपात को अधिकतम करने में रुचि रखते हैं।

— डेविड

Answer 2

आदर्श एम्पलीफायर अपने इनपुट से किसी भी वर्तमान को आकर्षित नहीं करना चाहिए। एक दो इनपुट एम्पलीफायर को मानते हुए दोनों इनपुट जांच में सिग्नल वर्तमान शून्य है। दूसरे शब्दों में इनपुट प्रतिबाधा अनंत होनी चाहिए!

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एक वास्तविक एम्पलीफायर के लिए, इनपुट प्रतिबाधा यथासंभव बड़ी होनी चाहिए जबकि आउटपुट प्रतिबाधा यथासंभव कम होनी चाहिए!

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एक ऑडियो एम्पलीफायर को अपने इनपुट से कोई शक्ति नहीं खींचनी चाहिए । तात्पर्य यह है कि स्रोत और एम्पलीफायर इनपुट के बीच प्रतिबाधा बेमेल को अधिकतम किया जाना चाहिए। एक कम-प्रतिबाधा स्रोत द्वारा संचालित एम्पलीफायर में इस प्रकार अधिकतम संभव इनपुट प्रतिबाधा होनी चाहिए, जबकि एक उच्च-प्रतिबाधा स्रोत द्वारा संचालित एक न्यूनतम संभव प्रतिबाधा होनी चाहिए। वह सीमा जहाँ किसी स्रोत को निम्न या उच्च प्रतिबाधा के रूप में माना जाना चाहिए, मुख्य रूप से प्रतिबाधा कितनी अच्छी तरह ज्ञात है, इसका एक कार्य है। यदि यह कुछ मूल्य पर "सबसे" है, तो इसे कम मानें; यदि यह "कम से कम कुछ मूल्य" है, तो इसे उच्च पर विचार करें।

— सुपरैट

Answer 3

मुख्य रूप से ऑडियो एम्पलीफायरों से संबंधित सरलीकृत उत्तर: -

कम आउटपुट प्रतिबाधा वाला एक ऑडियो एम्पलीफायर अपने लाउडस्पीकर से बड़ी शक्तियों को उच्च उत्पादन प्रतिबाधा वाले एम्पलीफायर की तुलना में अधिक कुशलता से वितरित कर सकता है। इस प्रकार, आप पाएंगे कि ऑडियो एम्प में 1 ओम से कम और मिली-ओम में बहुत सारे मामलों में मापा गया आउटपुट प्रतिबाधा है।

दूसरी ओर, एक कमजोर (कमजोर) सिग्नल (कहना) एक माइक्रोफोन एक एम्पलीफायर में अपने सिग्नल को एक बहुत कम इनपुट प्रतिबाधा के साथ खिलाने के साथ संघर्ष नहीं करना चाहता है - यह संभवतः (और महत्वपूर्ण रूप से) संकेत को बढ़ाता है और उच्चतर की आवश्यकता होती है इस प्रकार शोर पिकअप आदि की बढ़ती क्षतिपूर्ति के लिए प्रवर्धन के स्तर।

यदि, एक ऑडियो पावर एम्पलीफायर की बाधाएं उलट गई थीं, जैसा कि आप सुझाव देते हैं, यह संभवतः लाउडस्पीकर पर एक नोइजर सिग्नल का उत्पादन करेगा और, इस बिंदु पर शक्ति-अक्षम होगा कि स्पीकर से बराबर ध्वनि स्तर उत्पन्न करने में यह काफी गर्म हो जाएगा।

कम इनपुट प्रतिबाधा के साथ अन्य समस्याएं हैं जो कुछ माइक्रोफोनों की आवृत्ति प्रतिक्रिया के पुन: आकार में हो सकती हैं। यह उच्च आउटपुट प्रतिबाधा के बारे में भी सच है - स्पीकर के इलेक्ट्रो-मैकेनिकल बारीकियों के कारण लाउड दिखाई देने के लिए कुछ संकेत हो सकते हैं जो उन्हें होना चाहिए।

एक अलग रूप में के रूप में, वहाँ कई एम्पलीफायरों कि कर रहे हैं है एक काफी कम इनपुट प्रतिबाधा है और जहां संकेत प्रतिबिंब को रोकने के लिए प्रतिबाधा मिलान करने की आवश्यकता इन आरएफ के क्षेत्र में आम तौर पर कर रहे हैं।

इसमें कोई संदेह नहीं है कि अन्य उदाहरण हैं जो मैंने याद किए हैं।

Answer 4

नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग एम्पलीफायर के आउटपुट को 'रेखीय करने' के लिए किया जाता है। एक एम्पलीफायर रैखिक है अगर यह आउटपुट इनपुट की एक सटीक प्रवर्धित प्रति है। यदि एक एम्पलीफायर रैखिक नहीं है , तो आउटपुट विकृत है। रैखिक विरूपण विशिष्टताओं में से एक है जो किसी भी अच्छे ऑडियो एम्पलीफायर के लिए दिया जाता है।

नकारात्मक प्रतिक्रिया का एक दुष्प्रभाव यह है कि आम विन्यास में, यह एक कम-प्रतिबाधा आउटपुट बनाता है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप एम्पलीफायर पर कितना भार डालते हैं, आउटपुट वोल्टेज एक समान है: आउटपुट वोल्टेज को एम्पलीफायर को रेखीयित करने के लिए इनपुट में वापस फीड किया जाता है, और जो आउटपुट वोल्टेज को स्थितियों को लोड करने के लिए असंवेदनशील बनाता है।

तो: अच्छा एम्पलीफायरों नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करते हैं: वोल्टेज प्रतिक्रिया आम है: अच्छे एम्पलीफायरों में आमतौर पर कम आउटपुट प्रतिबाधा होती है।

कुछ भार (विशेष रूप से स्पीकर) की वोल्टेज प्रतिक्रिया काफी गैर-रैखिक है, और काफी आवृत्ति संवेदनशील है। इस कारण से, उच्च-प्रतिबाधा-आउटपुट एम्पलीफायरों, अर्थात्, वर्तमान-ड्राइव एम्पलीफायरों को कुछ ऑडियो इंजीनियरों द्वारा कम-प्रतिबाधा-आउटपुट ऑडियो एम्पलीफायरों से बेहतर माना जाता है।

उच्च-आउटपुट-इम्पेडेंस एम्पलीफायरों को आवश्यक रूप से स्पीकर में पावर ट्रांसफर करने में कोई कम कुशल नहीं है (लाउड स्पीकरों में सॉफ्ट स्पीकर की तुलना में बेहतर ध्वनि होती है), और पावर स्पीकर्स से पावर ट्रांसफर में पावर ट्रांसफर करने में स्वाभाविक रूप से कोई कम कुशल नहीं है (इसमें विद्युत शक्ति वैसे भी मात्रा सस्ती है), लेकिन वर्तमान-अर्थ सर्किट हमेशा थोड़ा अधिक कठिन, थोड़ा अधिक महंगा और वोल्टेज-अर्थ सर्किट की तुलना में थोड़ा कम रैखिक होता है।

Answer 5

यह लोडिंग प्रभाव को कम करने के लिए वांछनीय है या तो जब एम्पलीफायर (वोल्टेज) का उपयोग सर्किट को चलाने के लिए किया जाता है या जब इसे किसी अन्य सर्किट द्वारा संचालित किया जा रहा हो।