Výstupní impedance - Output impedance - Wikipedia

The výstup impedance z elektrická síť je míra opozice vůči proudu (impedance), obě statické (odpor ) a dynamické (reaktance ), do připojené zátěžové sítě vnitřní k elektrickému zdroji. Výstupní impedance je měřítkem sklonu zdroje k poklesu napětí, když zátěž odebírá proud, přičemž zdrojová síť je částí sítě, která přenáší, a zátěžová síť je částí sítě, která spotřebovává.

Z tohoto důvodu se výstupní impedance někdy označuje jako impedance zdroje nebo vnitřní impedance.

Obvod nalevo od centrální sady otevřených kruhů modeluje zdrojový obvod, zatímco obvod vpravo modeluje připojený obvod. Z_S je výstupní impedance viditelná zátěží a Z_L je vstupní impedance viditelná zdrojem.

Popis

Všechna zařízení mají určitý odpor a kapacitu, a proto žádné zařízení nemůže být dokonalým zdrojem. Výstupní impedance se často používá k modelování reakce zdroje na tok proudu. Část měřené výstupní impedance zařízení nemusí v zařízení fyzicky existovat; některé jsou artefakty, které jsou způsobeny chemickými, termodynamickými nebo mechanickými vlastnostmi zdroje. Tuto impedanci lze představit jako sériovou impedanci s ideálem zdroj napětí, nebo paralelně s ideálem aktuální zdroj (vidět: Sériové a paralelní obvody ).

Zdroje jsou modelovány jako ideální zdroje (zdroje s ideálním významem, které vždy udržují požadovanou hodnotu) v kombinaci s jejich výstupní impedancí. Výstupní impedance je definována jako tato modelována a / nebo skutečná impedance v sérii s ideálním zdrojem napětí. Matematicky lze zdroje proudu a napětí navzájem převádět pomocí Théveninova věta a Nortonova věta.

V případě a nelineární zařízení, jako je a tranzistor Výraz „výstupní impedance“ obvykle označuje účinek na signál s malou amplitudou a bude se měnit podle zkreslující bod tranzistoru, tj. se stejnosměrným proudem (DC) a napětím aplikovaným na zařízení.

Měření

Odpor zdroje čistě odporového zařízení lze experimentálně určit zvýšeným zatížením zařízení, dokud napětí na zátěži (střídavé nebo stejnosměrné) nebude polovinou napětí naprázdno. V tomto okamžiku je zatěžovací odpor a vnitřní odpor jsou rovny.

To lze přesněji popsat sledováním křivek napětí proti proudu pro různé zátěže a výpočtem odporu z Ohmův zákon. (Vnitřní odpor nemusí být stejný pro různé typy zatížení nebo při různých frekvencích, zejména u zařízení, jako jsou chemické baterie.)

Generalizovaná impedance zdroje pro reaktivní (indukční nebo kapacitní) zdrojové zařízení je složitější určit a obvykle se měří pomocí specializovaných nástrojů, místo aby se provádělo mnoho měření ručně.

Audio zesilovače

Skutečná výstupní impedance (Z_zdroj) a zesilovač je obvykle menší než 0,1 Ω, ale toto je zřídka specifikováno. Místo toho je „skrytý“ v rámci tlumicí faktor parametr, kterým je:

${ displaystyle DF = { frac {Z _ { mathrm {load}}} {Z _ { mathrm {zdroj}}}}}$

Řešení pro Z_zdroj,

${ displaystyle Z _ { mathrm {source}} = { frac {Z _ { mathrm {load}}} {DF}}}$

udává malou zdrojovou impedanci (výstupní impedanci) výkonového zesilovače. To lze vypočítat z Z_zatížení reproduktoru (obvykle 2, 4 nebo 8 ohmů) a danou hodnotu činitele tlumení.

Obecně ve zvuku a hifi, je vstupní impedance komponent několikrát (technicky více než 10) výstupní impedance zařízení k nim připojených. Tomu se říká přemostění impedance nebo přemostění napětí.

V tomto případě, Z_zatížení>> Z_zdroj, DF > 10

Ve video, RF a dalších systémech jsou impedance vstupů a výstupů stejné. Tomu se říká impedanční přizpůsobení nebo odpovídající spojení.

V tomto případě, Z_zdroj = Z_zatížení, DF = 1/1 = 1 .

Skutečná výstupní impedance pro většinu zařízení není stejná jako jmenovitá výstupní impedance. Výkonový zesilovač může mít jmenovitou impedanci 8 ohmů, ale skutečná výstupní impedance se bude lišit v závislosti na podmínkách obvodu. Jmenovitá výstupní impedance je impedance, do které může zesilovač dodávat své maximální množství energie bez selhání.

Baterie

Vnitřní odpor je koncept, který pomáhá modelovat elektrické důsledky komplexních chemických reakcí uvnitř a baterie. Není možné přímo měřit vnitřní odpor baterie, ale lze jej vypočítat z údajů o proudu a napětí měřených z obvodu. Při zatížení akumulátoru lze vnitřní odpor vypočítat z následujících rovnic:

${ displaystyle { begin {aligned} R_ {B} & = left ({ frac {Vs} {I}} right) -R_ {L} & = { frac {V_ {S} -V } {I}} end {zarovnáno}}}$

kde

${ displaystyle R_ {B}}$ je vnitřní odpor baterie

${ displaystyle V_ {S}}$ je napětí baterie bez zátěže

${ displaystyle V}$ je napětí baterie se zátěží

${ displaystyle R_ {L}}$ je celkový odpor obvodu

${ displaystyle I}$ je celkový proud dodávaný baterií

Vnitřní odpor se mění s věkem baterie, ale u většiny komerčních baterií je vnitřní odpor řádově 1 ohm.

Když je buňkou proud, změří se to e.m.f. je nižší, než když z buňky není dodáván žádný proud. Důvodem je to, že část dostupné energie buňky se spotřebuje k přenosu nábojů buňkou. Tato energie promarněná takzvaným „vnitřním odporem“ této buňky. Tato promarněná energie se projeví jako ztracené napětí. Vnitřní odpor je r = (E - V) / I.

Viz také

• Impedance
• Vstupní impedance
• Jmenovitá impedance
• Tlumící faktor
• Dělič napětí
• Model malého signálu s časným účinkem
• Ekvivalentní sériový odpor
• Zisk síly

Reference

externí odkazy

• Výpočet činitele tlumení a tlumení přemostění impedance