증폭기에서 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 갖는 것이 왜 바람직한가?

이상적인 앰프에서 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 갖는 것이 바람직하다는 것을 배웠습니다. 왜 정확히? 증폭기의 입력 임피던스와 출력 임피던스의 반대 의미는 무엇입니까?

임피던스 입력 및 출력 방법을 정확히 이해하지 못합니다.

실제로, 질문의 전제는 관심있는 신호가 전압 인 경우에만 해당됩니다. 이 경우 앰프가 입력을 통해 전류를 끌어 오지 않으면 (무한한 또는 적어도 매우 높은 입력 임피던스를 가짐), 소스에 연결해도 소스 임피던스에 관계없이 신호 전압에 영향을 미치지 않습니다.

마찬가지로 앰프의 출력에 부하를 연결할 때 앰프의 출력 임피던스가 0 인 경우로드에 의해 소비되는 전류에 관계없이 신호 전압이 변경되지 않습니다.

이러한 속성을 통해 시스템의 전반적인 동작을 훨씬 쉽게 분석 할 수 있습니다.

그러나 관심있는 신호 가 전압이 아닌 전류 인 경우 동일한 이유로 앰프가 제로 입력 임피던스와 무한 출력 임피던스를 갖기를 원합니다.

이상적인 앰프는 입력에서 전류를 전혀 끌어 오지 않아야합니다. 두 개의 입력 증폭기를 가정하면 두 입력 프로브의 신호 전류는 0입니다. 다시 말해서 입력 임피던스는 무한대 여야합니다!

출력, shoul은 이상적인 전압 소스의 출력으로 작동합니다. 즉, 출력에 연결된 부하가 얼마나 많은 전류를 소비하든 출력과 접지 사이의 전위는 여야합니다 . 다시 말해 출력 임피던스는 0이어야합니다!$A(v_2-v_1)$

실제 앰프의 경우 입력 임피던스는 가능한 한 커야하고 출력 임피던스는 가능한 낮아야합니다!

주로 오디오 증폭기와 관련된 간단한 답변 :-

출력 임피던스가 낮은 오디오 앰프는 출력 임피던스가 높은 앰프보다 더 큰 전력을 스피커에보다 효율적으로 전달할 수 있습니다. 따라서 오디오 앰프의 출력 임피던스는 1 옴 미만이며 대부분의 경우 밀리 옴 단위입니다.

반면, 마이크의 약하고 약한 신호는 입력 임피던스가 너무 낮은 증폭기에 신호를 공급하는 데 어려움을 겪고 싶지 않습니다. 이는 잠재적으로 (그리고 크게) 신호를 감쇠시키고 더 높은 신호를 필요로 할 수 있습니다 노이즈 픽업 등을 보상하기위한 증폭 레벨

제안한대로 오디오 파워 앰프의 임피던스가 반대로 바뀌면 라우드 스피커에서 노이즈 신호가 발생할 수 있으며 스피커에서 동등한 사운드 레벨을 생성하는 데 훨씬 더 따뜻할 정도로 전력 비효율적입니다.

일부 마이크의 주파수 응답이 재구성 될 수 있다는 점에서 낮은 입력 임피던스의 다른 문제가 있습니다. 이는 높은 출력 임피던스에서도 마찬가지입니다. 스피커의 전자 기계적 뉘앙스로 인해 일부 신호가 원래보다 크게 나타날 수 있습니다.

옆으로, 많은 앰프가 않습니다 상당히 낮은 입력 임피던스를 가지고 있고 신호 반사를 방지하기 위해 임피던스 일치 할 필요는 곳이이 RF 분야에서 전형적으로는.

의심의 여지없이 다른 예제가 있습니다.

네거티브 피드백은 앰프의 출력을 '선형화'하는 데 사용됩니다. 출력이 입력의 정확한 증폭 된 사본 인 경우 증폭기는 선형 입니다. 앰프가 선형 이 아닌 경우 출력이 왜곡됩니다. Linear Distortion 은 우수한 오디오 앰프에 지정된 사양 중 하나입니다.

네거티브 피드백의 부작용은 일반적인 구성에서 임피던스가 낮은 출력을 생성한다는 것입니다. 앰프에 어떤 부하를가하든 출력 전압은 동일합니다. 출력 전압은 입력으로 피드백되어 앰프를 선형화하고 출력 전압은 부하 조건에 둔감합니다.

따라서 : 좋은 증폭기는 음의 피드백을 사용합니다. 전압 피드백은 일반적입니다. 좋은 증폭기는 일반적으로 낮은 출력 임피던스를 갖습니다.

일부 부하 (특히 스피커)의 전압 응답은 비선형이며 주파수에 민감합니다. 이러한 이유로 일부 오디오 엔지니어는 고 임피던스 출력 증폭기, 즉 전류 구동 증폭기를 저임피던스 출력 오디오 앰프보다 우수하다고 간주합니다.

고출력 임피던스 앰프는 스피커로 전력을 전달할 때 반드시 효율이 떨어질 필요는 없으며 (소프트 스피커보다 기본적으로 큰 스피커가 더 우수함) 전원 공급 장치에서 스피커로 전력을 전달할 때 본질적으로 덜 효율적이지 않습니다 ( 어쨌든 양은 저렴하지만 전류 감지 회로는 전압 감지 회로보다 항상 약간 더 어렵고 약간 더 비싸며 선형이 적습니다.

증폭기 (전압)를 사용하여 회로를 구동하거나 다른 회로에 의해 구동 될 때 로딩 효과를 최소화하는 것이 바람직합니다.