Ausgangsimpedanz!

Erstellt 16 Antworten17 Beiträge
Startbeitrag#1
Hallo ihr,
Da ich (LEIDER) kein Elektroniker vom Fach bin, mal eine Frage zur Ausgangs impedanz an Geraeten.
Warum ist die Impedanz eines Geraetes wesentlich hoeher, wenn es ausgeschaltet ist, als wenn es angeschaltet ist?
Um eine sehr ausfuerhrliche Antwort waere ich sehr zufrieden. :-)
Gruss,

HaJo
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Antwort#2
Ich würde Dir gerne deine Frage beantworten, jedoch ist Deine Frage viel zu allgemein. Schreibe doch bitte dein genaues Problem.
mfg Klaus
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Antwort#3
Hallo HaJo,
die Ausgangsimpedanz (und auch die Eingangsimpedanz!!!) eines ausgeschalteten Gerätes ist im Grunde genommen überhaupt nicht exakt definiert, denn bei einem ausgeschalteten Gerät ist ja die Ausgangsstufe stromlos und die Transistoren sind im Sperrzustand, sodaß die parallel liegende Stromversorgung nicht wirksam ist. Außerdem kann sich die Ausgangsimpedanz nichtlinear verhalten im stromlosen Zustand.
Wird nun das Gerät eingeschaltet, so "sieht" die Last außerdem noch den Innenwiderstand der Stromversorgung parallel liegen. Außerdem - und das ist in aller Regel der Fall - ist bei eingeschaltetem Gerät eine Gegenkopplung des Ausgangs auf den Eingang wirksam, die um den Grad der sog. "Schleifenverstärkung" die Ausgangsimpedanz reduziert. D.h.: Bei einer Verstärkerstufe die ohne Gegenkopplung beispielsweise 60 dB verstärkt und mit Gegenkopplung nur noch 20 dB liegt eine "Schleifenverstärkung" von 40 dB vor und um den selben Faktor - also bei 40 dB entspricht dies Faktor 100 - wird die Ausgangsimpedanz reduziert.
Bei der Eingsangsimpedanz sieht es normalerweise umgekehrt aus: Im ausgeschalteten Zustand ist die Eingangsimpedanz ebenfalls undefiniert und NIEDRIGER als im EIN-Zustand. Auch hier läßt sich mittels Gegenkopplungsschaltung die Eingangsimpedanz beeinflussen. Diese wird dann um den Faktor der Schleifenverstärkung höher als im nicht gegegengekoppelten Zustand. Dies muß aber nicht grundsätzlich so sein, man kann auch - je nach Schaltungsauslegung - mit der Gegenkopplung gegenteiliges erreichen.
Auf jeden Fall aber bitte beachten:
Niemals ein Signal auf einen Eingang wenn das betreffende Gerät nicht eingeschaltet ist. Die ist besonders kritisch bei C-MOS-Eingängen. Die "klemmen" dann und belasten die Quelle, was zu erhöhten nichtlinearen Verzerrungen führt. Ich habe sowas schon erlebt, als ich Intermodulationsverzerrungen hören konnte und hinterher feststellte, daß das Signal auf ein nichteingeschaltetes Gerät wirkte was außerdem noch an der Signalquelle hing.

Grüße
Rainer
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Antwort#4
Hi ich habe garkein Problem damit. Ich habe nur gesehen, dass eine Stereoanlage jemand an den aux Eingang zwei Quellen gehaengt hat (einen CD spieler und einen Video-recorder). Jedes geraet hat nur gefunzt, wenn man das andere ausgeschaltet hat, waorauf ich dann schloss, dass sich die Ausgangsimpedanz des zweiten Geraetes sehr erhoehen muss!
Es war also tatsaechlich nur eine allgemeine Frage, weil ich neugierig (wissbegierig) bin.
Gruss,

HaJo
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Antwort#5
Hallo Rainer,
super dank fuer die Antwort. Gibt es eigentlich Buecher darueber, die gut sind. Also nicht nur pure Elektrotechnik bei denen ich mir die Zusammenhaenge zur Tontechnik selber uebertragen muss, sondern direkt auf Tontechnik bezogen?
Gruss, HaJo
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Antwort#6
Ich habe nur gesehen, dass ....jemand an den aux Eingang zwei Quellen gehaengt hat (einen CD spieler und einen Video-recorder). Jedes geraet hat nur gefunzt, wenn man das andere ausgeschaltet hat, waorauf ich dann schloss, dass sich die Ausgangsimpedanz des zweiten Geraetes sehr erhoehen muss!
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Antwort#7
Hallo Rainer,
und welche Literatur ist dann auf dem Elektrotechnischem Bereich empfehlenswert? (oder anders gefrag, was benutzt du als Grundlage fuer den Unterricht/Vorlesungen?)
Gruss, HaJo
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Antwort#8
Hallo Hajo,
ein Bufferamp löst das Problem keineswegs. Entweder ein weiterer Eingang, oder ein Umschalter. Ein Bufferamp verlagert das Problem nur an den Ausgang der Bufferamps.
Tomy

Was auf die Ohren.
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Antwort#9
wer sowas macht, tritt die Gesetze der Physik mit Füßen!
Er schaltet ja 2 Spannungsquellen parallel. Und das geht nur, wenn:
a) die Spannungen gleich groß sind,
b) die Spannungen die selbe Polarität/Phasenlage haben, und daraus resultier auch sofort c), nämlich daß beide Spannungsquellen gleiche Frequenzen haben müssen.
und d) es müssen beide gleich große Quellwiderstände haben, sonst fließt im Kurzschluß ungleich großer Strom durch die Quellen.
Da NF-QUellen niemals gleiche Signale liefern können, ist das was der "Experte" da gemacht hat ein Verstoß gegen jede physikalische Grundlage.
Hä? Nein tut er nicht. Er bewegt sich auf dem Boden derselben.
Nein. Ich kann zwei Spannungsquellen (auch Audioquellen) parallel zusammenschalten. Da im allgemeinen Superpositionsprinzip gilt, ist für Quelle 1 der Innenwiderstand der Quelle 2 parallel geschaltet. D.h. da dieser meist geringer ist als der Eingangswiderstand des Verbrauchers schaltet Quelle 2 die Quelle 1 kurz. (aber nicht vollständig, solange nichts kaputtgeht kann durchaus ein Signal am Verbraucher ankommen, allerdings kein optimale....)

Verstehe ich jetzt nicht. Es fliesst ein hoher Strom. Ja. Aber unabhängig von der Gleichheit der Innenwiderstände.
Nein, das stimmt nicht. Siehe oben.
Sünde ist es allerdings.....
(P.S. Rainer, ich weiss dass das du es weisst, und ich hoffe du gehst davon aus, dass ich es auch weiss....aber ein Verstoss gegen physikalische Grundlagen ist es eben nicht)
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Antwort#10
Hallo Thomas,
Doch, das ist ein Verstoß gegen physikalische Gesetze! Dazu mal ein konkretes Beispiel: Wenn Du auf einschlägigen Simulationsprogrammen Spannungsquellen parallel schaltest wie der "Experte" da, ebenso Stromquellen in Reihe, bekommst Du FEHLERMELDUNG!
Bei Parallelschaltung von U-Quellen fließt immer ein Ausgleichstrom wenn die Bedingungen wie ich sie in meinem vorigen Posting angegeben habe verletzt werden. Da ich früher als Lehrling in einer Transformatorenfabrik gearbeitet habe, habe ich es auch mit dem Thema "Kurzschlußspannungen" zu tun bekommen. Das ist bei Trafos (bei Leistungstrafos) wichtig, sonst fließt nämlich bei Parallelschaltung unzulässig hoher Strom durch den einen Trafo.
Es ist leider (!!!) auch bei einigen Profis (im Rundfunk!!) gang und gäbe, daß man Mikrofone parallel schaltet. Ich weiß von den Chefentwicklern der Firmen Neumann und Schoeps höchst persönlich (kenne beide sehr gut - seit Jahren schon), daß die dagegen Sturm laufen. Ich kann mich deren Protest nur anschließen, da ich es als Ingenieur (und dazu noch als einer im Lehrbetrieb einer FH) nicht dulden kann, daß ein Unfug verbreitet wird. Ich habe sogar schon bei einer deutschen Rundfunkanstalt in Ausschreibungen solchen Unfug gesehen, wo einer zwei Verstärker mit je 40 Ohm Ausgangswiderstand bei Aufschaltung eines Kommandoweges einfach ohne Entkopplung parallel schalten wollte. Wir - die Firma Lawo-Gerätebau - haben uns darauf nicht eingelassen. Du wirst in solch einem Fall zwar nichts kaputtmachen, aber das Signal ist verzerrt, darauf gebe ich Brief und Siegel. Wenn Studenten bei mir im Praktikum solche Hämmer machen fliegen die aus dem Labor raus.
Es ist manches mal schon haaresträubend was auch in Rundfunkkreisen verzapft wird (als Entwickler/Projektierer habe ich da einiges mitbekommen...) und man muß da wirklich manchesmal Einhalt gebieten. Und Du siehst es ja was herausgekommen ist wenn Du HaJo's Bericht liest...
Mache mal sowas bei einer Hochleistungsendstufe (einfach parallel schalten) und steuere die beiden mit unterschiedlichen NF-Signalen an. Ich weiß, daß Du weißt was dann passiert...!

Grüße
Rainer
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Antwort#11
Hallo HaJo,
Empfehlen kann ich Dir z.B.:
"Moderne Elektrotechnik" (2 Bände) von Werner Düchting. Erschienen im Verlag Aloys Henn, Wuppertal/Ratingen. Dort ist das sehr anschaulich erklärt. Gerade das mit Netzwerken mit mehreren Spannungsquellen.
Ansonsten mal die Hochschulbibliotheken durchforsten.
Grüße
Rainer
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Antwort#12
Grüsze!
Wenn Du auf einschlägigen Simulationsprogrammen Spannungsquellen parallel schaltest wie der "Experte" da, ebenso Stromquellen in Reihe, bekommst Du FEHLERMELDUNG!
Mache mal sowas bei einer Hochleistungsendstufe (einfach parallel schalten) und steuere die beiden mit unterschiedlichen NF-Signalen an.
Nur ist ein Kleinsignalausgang alles andere als eine IDEALE Spannungsquelle! Muß ja auch mal betont werden.
Das irgend ein unberechenbarer Unfug rauskommt ist klar, mit etwas Glück kann's solala funktionieren (wer sich auf so was einlassen will .....), mehr oder weniger stark verzerren wirds sicher.
Bei 2 parallel geschaltenen Mic's wirds bei größerer Aussteuerung GARANTIERT verzerren....
Das sind schon idealere Spannungsquellen!
Aber vorher die Schutzschaltung deaktivieren, man will ja auch was erleben! *g*
mfg
JF
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Antwort#13
Grüsze!
Wenn Du auf einschlägigen Simulationsprogrammen Spannungsquellen parallel schaltest wie der "Experte" da, ebenso Stromquellen in Reihe, bekommst Du FEHLERMELDUNG!
Mache mal sowas bei einer Hochleistungsendstufe (einfach parallel schalten) und steuere die beiden mit unterschiedlichen NF-Signalen an.
Nur ist ein Kleinsignalausgang alles andere als eine IDEALE Spannungsquelle! Muß ja auch mal betont werden.
Das irgend ein unberechenbarer Unfug rauskommt ist klar, mit etwas Glück kann's solala funktionieren (wer sich auf so was einlassen will .....), mehr oder weniger stark verzerren wirds sicher.
Bei 2 parallel geschaltenen Mic's wirds bei größerer Aussteuerung GARANTIERT verzerren....
Das sind schon idealere Spannungsquellen!
Aber vorher die Schutzschaltung deaktivieren, man will ja auch was erleben! *g*
mfg
JF
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Antwort#14
Hi JF,
sicher, Kleinsignalquellen sind alles andere als ideale U-Quellen. Aber mir geht es bei den Betrachtungen darum, den Anwender von vornherein auf exakte Auslegung von Schaltungen und exakte Handhabe von Geräten hinzuweisen. Nur wer sich daran gewöhnt hat, eine Schaltung auch exakt physikalisch korrekt zu entwerfen, wird niemals auf so einen Unfug kommen und 2 Ausgänge - ganz gleich ob ideale oder nicht ideale Quellen - ohne Entkopplungsmaßnahmen zusammenschalten.

Grüße
Rainer
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Antwort#15
Hallo Thomas,
Doch, das ist ein Verstoß gegen physikalische Gesetze! Dazu mal ein konkretes Beispiel: Wenn Du auf einschlägigen Simulationsprogrammen Spannungsquellen
Für eine normale Spannungsquelle kann ich als Ersatzschaltbild eine ideale Spannungsquelle (die ich dann nicht parallel schalten kann) und einen Innenwiderstand angeben. Dieser schliesst dann quasi die andere Spannungsquelle kurz. (und bekanntlich bewegt sich der im 100Ohm Bereich bei Audio Ausgängen)
Nix unphysikalisches....
Die Frage die ich mir nur stelle ist, kann man da wirklich superposition annehmen oder nicht.
Meine beiden Pickups auf der Gitarre/Bass sind ja auch parallel geschaltet....
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Antwort#16
Die Frage die ich mir nur stelle ist, kann man da wirklich superposition annehmen oder nicht.
Meine beiden Pickups auf der Gitarre/Bass sind ja auch parallel geschaltet....

Hallo Thomas,
Sicher kann man bei der Parallelschaltung von U-Qellen mit einem endlichen Ri das Superpositionsprinzip annehmen. Bedenke aber bitte, daß wir es hier mit Quellen zu tun haben die nicht über den ganzen Lastbereich von Leerlauf bis Kurzschluß lineares Verhalten zeigen. Man kann die Quellen also nicht beliebig stark belasten, ohne daß sie nichtlineare Verzerrungen verursachen. Folglich ist man immer gezwungen, Entkopplungsmaßnahmen zu treffen.

Grüße
Rainer
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Antwort#17
Hallo,
ich wohne in Kanada, da ist das mit den Hochschulenbibliotheken ein wenig anders, Aber trotzdem danke fuer den Tip.
Gruss, HaJo
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