Ajuste de impedancia de salida de audio para la protección de la salida

Question

Estoy construyendo un módulo para un sintetizador modular, de acuerdo a la Eurorack estándar. Así que este es un módulo diseñado para ser conectado a otros módulos a través de los cables de conexión.

Mientras que el anterior estándar de la página no especifica una impedancia de salida para el módulo de salidas, parece que, en general, esto es en la región de \$100\Omega - 1k\Omega\$. Impedancia de entrada se especifica como \$100\mathrm{k}\Omega\$. Como mi final de la etapa de salida es un amplificador operacional basado en amplificador, necesito específicamente caída de la impedancia, como el op-amp en sí daría una muy baja impedancia de salida. Además, puesto que las salidas y las entradas pueden ser conectados por el usuario, que debo esperar que la salida puede ser conectada a cualquier voltaje en el rango de \ $-12\mathrm{V}\$ \ $+12\mathrm{V}\$ (sistema de rieles de potencia) por el usuario; por ejemplo, es posible para el usuario para conectar dos salidas juntos, y mientras que no hacer nada significativo, los módulos no deben ser dañados.

En línea, me pueden encontrar dos formas diferentes de hacer esto. La obvia op-amp circuito seguido por una resistencia de:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

o poner la resistencia en el circuito de retroalimentación:

^{simular este circuito}

En ambos casos, \$R3\$ define la impedancia de salida.

La razón para esto último es que, dado que la retroalimentación es tomada de la real nodo de salida, la salida es muy baja impedancia en condiciones normales, pero la resistencia no obstante protege demasiado actual de ser dibujado: si el poder rieles \$\pm 12 \mathrm{V}\$, en la mayoría de los \$24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}\$ (para \$R3 = 1\mathrm{k}\Omega\$) puede ser tomada antes de que el op-amp se satura (aunque en la práctica, la TL07x se saturan antes, como que no se puede de salida que tanto actual).

Así que hay dos preguntas relacionadas aquí

1. Es el último camino hecho se recomienda, y seguro de mi módulo y de cualquier otra (diseñado razonablemente) módulo puede ser conectado? La razón por la que tengo dudas es que mirando los módulos en la naturaleza, la primera forma en la que parece ser mucho más común, así que estoy pensando que hay algún inconveniente que no me doy cuenta. Por otro lado, sólo una salida directa desde el op-amp parece ser bastante común también...
2. En el último caso \$R3\$ actúa realmente como un limitador de corriente, por lo que me inclino a usar un mucho mayor resistencia, digamos alrededor de \$10\mathrm{k}\Omega\$, por lo que la corriente máxima que se establece por la resistencia, no la op-amp capacidad de salida. Es esta una cosa razonable de hacer?

Actualización:

Para responder a Olin falta de especificaciones: los usuarios no asumir que el pasivo de la mezcla por un cortocircuito salidas iba a funcionar (y, de hecho, la impedancia de salida de otros módulos varía, por lo que no es fiable). Así que, básicamente, cualquier comportamiento que no se dañen los módulos es aceptable.

Por otro lado, desde la salida de este módulo no es realmente utilizable como un control de tensión de todos modos (debido a la naturaleza del módulo), una ligera pérdida debido a la fuera de-the-loop resistor en realidad no importa mucho; para el audio que sólo una pequeña caída en el volumen.

Finalmente, la lectura de este hilo, me doy cuenta de que un problema potencial con la última opción es que el op-amp necesita para conducir cualquier capacitancia de salida directamente. En general, modulares de los cables de conexión son bastante cortos, pero también hay en la pared de tamaño modulares que se pueden utilizar más los cables de conexión.

En fin, creo que me estoy inclinando hacia la primera opción, principalmente para evitar problemas con la capacitancia del cable, y desde el lado negativo (pequeña pérdida de señal) no es realmente importante. Pero todos los pensamientos o puntos de vista son bienvenidos!

Actualización 2:

La nota de aplicación vinculados por JRE borra las cosas aún más, cuando se trata de cargas capacitivas: el segundo circuito en esta pregunta es la misma como la última en la aplicación de la nota, excepto para el condensador \$C_f\$ en el bucle. La aplicación de la nota nos dice que esta configuración es buena para la conducción de una carga capacitiva, pero sólo si la capacitancia de carga \$C_L\$ es conocido.

Por lo que la conclusión de la actualización anterior aún se mantiene, el primer circuito es una mejor apuesta cuando no sabemos la carga.

Answer 1

El circuito desea que depende de las especificaciones que usted no le ha dicho a nosotros. La pregunta importante es lo que exactamente se supone que debe ocurrir cuando un usuario se conecta a las salidas de dos de estas cosas?

Si realmente no están destinados a ser conectados juntos, entonces la resistencia es sólo para la protección. En ese caso, el segundo circuito es mejor. Establece el valor de la resistencia para no exceder el opamp de la corriente de salida capacidad bajo las peores condiciones.

Si varios módulos están diseñados para ser atados juntos y se supone que se debe obtener la media de los resultados, entonces usted necesita para utilizar su primer circuito. Este sería el caso, por ejemplo, si es permitido dentro de las especificaciones para conectar los canales izquierdo y derecho para obtener mono. En ese caso, la resistencia debe ser lo especificado impedancia de salida de cada módulo se supone debe ser. Si se supone que la media por un cortocircuito, entonces cada uno debe tener definido y controlado de la impedancia. Que la impedancia debe ser especificado por el estándar.

Por ejemplo, si tuviéramos que elegir 1 kΩ y alguien más escogido de 10 kΩ, a continuación, conectar los dos módulos no ceder el promedio como la intención. La señal resultante sería 10/11 partes de su módulo y 1/11 partes desde el otro módulo. Para el cálculo del promedio esquema de trabajo, todas las impedancias deben ser iguales, y por lo tanto acordado de antemano.

Answer 2

Los dos circuitos responden de manera diferente a una carga externa a GND. El uso de un caso extremo de demostrar, asumir un resistor de 1 K a GND (tierra) como la carga. En el primer circuito, la salida del amplificador operacional pin de voltaje no cambia, la ganancia del circuito no cambia, pero la tensión disminuye en un 50%.

En el segundo circuito, que ahora tienen un 50% atenuador en el interior del bucle de retroalimentación. Antes, el extremo derecho de R2 (68K) fue conectado a un cero ohmios voltaje de la fuente. Ahora está conectado a un Thevenin equivalente de voltaje que es 1/2 de la salida del amplificador operacional voltaje, a través de un equivalente de 500 ohmios de resistencia.

De modo que la resistencia de retroalimentación valor es diferente, lo que cambia la ganancia del circuito, y la retroalimentación de voltaje es muy diferente, lo que realmente cambia la ganancia. La salida del amplificador operacional pin de voltaje doble (aproximadamente) como se intenta cerrar el bucle. El exterior de la tensión de salida no va a disminuir mucho hasta que el opamp se satura. O algo como eso.

Answer 3

La mayoría Op Amps tiene incorporado cct corto. protección ya que al utilizar retroalimentación negativa es el método 2. Por esta razón OA tiene un límite actual tan baja.

El lado negativo es la carga capacitiva cable Ic = CdV/dt se necesita calcular la tensión de alimentación y. Aquí limitar para garantizar el diseño evita una saturación o limitación de la velocidad de giro. Por lo tanto es prudente aumentar la impulsión encima Zo del cable.

Answer 4

Haría el primero de ellos porque se carga el amplificador operacional independientemente cuando se suma a otro efecto de escena cuando otros están conectados en paralelo. El efecto secundario adicional de proporcionar una carga de pantalones cortos de salida (debido al taponamiento de la salida en una salida de puntos de revisión) da la bienvenida también. No preocuparse la impedancia porque volverá en una entrada no balanceada de alta z en menos de 3 metros.