Встановлення звукового вихідного опору для захисту виходу

Я будую модуль для модульного синтезатора, згідно стандарту Eurorack . Отже, це модуль, призначений для підключення до інших модулів за допомогою патч-кабелів.

Хоча вищенаведена стандартна сторінка не визначає вихідний опір для виходів модуля, схоже, що в цілому це знаходиться в області . Вхідний опір задається як 100 k Ω . Оскільки моїм кінцевим етапом виходу є підсилювач на основі ОПАМ, мені потрібно спеціально скинути імпеданс, оскільки сам підсилювач дасть дуже низький вихідний опір. Крім того, оскільки користувачі можуть підключати будь-які виходи та входи, я повинен очікувати, що вихід може бути короткий до будь-якої напруги в діапазоні від - 12 В до + 12 $100\Omega - 1k\Omega$$100\mathrm{k}\Omega$$-12\mathrm{V}$$+12\mathrm{V}$(системні рейки живлення) користувачем; Наприклад, користувач може з'єднати два виходи разом, і хоча це не призведе до нічого значимого, модулі не повинні пошкоджуватися.

В Інтернеті я можу знайти два різні способи зробити це. Очевидна схема підсилювача з резистором:

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

або введення резистора в петлю зворотного зв'язку:

^{моделювати цю схему}

В обох випадках встановлює вихідний опір.$R3$

$\pm 12 \mathrm{V}$$24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}$$R3 = 1\mathrm{k}\Omega$

Отже, тут є два пов'язаних питання

1. Чи останній спосіб дійсно рекомендований та безпечний для мого модуля та будь-якого іншого (розумно розробленого) модуля, до якого він може бути підключений? Причина, чому я маю сумніви, полягає в тому, що, дивлячись на модулі в дикій природі, перший спосіб здається набагато більш поширеним, тому я думаю, що є якийсь недолік, якого я не усвідомлюю. З іншого боку, здається, що прямий вихід з підсилювача також є досить поширеним ...
2. $R3$$10\mathrm{k}\Omega$

Оновлення:

Щоб відповісти на відсутність специфікації Оліна: користувачі не припускають, що пасивне змішування за допомогою короткого виходу буде працювати (і, справді, вихідний опір інших модулів змінюється, тому це не є надійним). Тому в принципі прийнятна будь-яка поведінка, яка не пошкоджує модулі.

З іншого боку, оскільки висновок цього модуля насправді не можна використовувати як керуючу напругу (в силу характеру модуля), невелика втрата через резистор зовнішньої петлі насправді не має великого значення; для аудіо - це лише невеликий спад обсягу.

Нарешті, читаючи цю нитку , я зауважую, що одна з потенційних проблем з останнім варіантом полягає в тому, що підсилювачу підсилювача потрібно керувати будь-якою вихідною ємністю безпосередньо. Взагалі, модульні патч-кабелі досить короткі, але є також настінні модулятори, які можуть використовувати довші патч-кабелі.

Зрештою, я думаю, що я схиляюся до першого варіанту, перш за все, щоб уникнути будь-яких проблем з ємністю кабелю, а оскільки зворотний бік (невеликі втрати сигналу) насправді не важливий. Але будь-які думки чи розуміння все ж вітаються!

Оновлення 2:

$C_f$$C_L$

Тож висновок попереднього оновлення все-таки має місце, перший ланцюг - це краща ставка, коли ми не знаємо навантаження.

Яку схему ви хочете, залежить від технічних характеристик, які ви нам не сказали. Важливим питанням є, що саме має відбуватися, коли користувач з'єднує результати двох цих речей разом?

Якщо вони дійсно не призначені для з'єднання разом, то резистор - це лише захист. У такому випадку ваш другий ланцюг краще. Ви встановлюєте значення резистора таким чином, щоб воно не перевищувало потужність вихідного струму оперативної системи в найгірших випадках.

Якщо кілька модулів призначені для з’єднання разом, і ви повинні отримати середній результат, тоді вам потрібно скористатись першою схемою. Так буде, наприклад, якщо в специфікаціях дозволено з'єднувати лівий і правий канали разом, щоб отримати моно. У цьому випадку резистор повинен бути рівним заданому вихідному опору кожного модуля. Якщо вони повинні бути середніми за допомогою короткого замикання, то кожен повинен мати визначений і керований опір. Цей опір повинен бути визначений стандартом.

Наприклад, якщо ви вибрали 1 кОм, а хтось інший вибрав 10 кОм, то з'єднання двох модулів не дало б середнього значення, як було призначено. Отриманий сигнал складе 10/11 частин від вашого модуля та 1/11 частини від іншого модуля. Щоб схема усереднення працювала, всі імпеданси повинні бути рівними, а отже, домовлені заздалегідь.

Два схеми по-різному реагують на зовнішнє навантаження на GND. Використовуючи крайній випадок, щоб продемонструвати, вважайте резистором 1 К GND як навантаження. У першому ланцюзі напруга вихідного штифта Opamp не змінюється, посилення ланцюга не змінюється, але зовнішня напруга зменшується на 50%.

У другому ланцюзі тепер у вас є 50% -ний аттенюатор всередині петлі зворотного зв'язку. Раніше правий кінець R2 (68K) був підключений до джерела напруги нульового ома. Тепер він підключений до еквівалентної напруги Тевеніна, яка дорівнює 1/2 вихідної напруги підсилювача, через еквівалентний резистор 500 Ом.

Отже, значення резистора зворотного зв’язку різне, що змінює коефіцієнт підсилення ланцюга, а напруга зворотного зв'язку дуже різна, що дійсно змінює коефіцієнт посилення. Напруга вихідного штифта підсилювача удвічі збільшиться (приблизно), коли він намагатиметься закрити цикл. Зовнішня вихідна напруга сильно не зменшиться, поки оппам не насититься. Або щось подібне.

Більшість Op Amps мають вбудований короткий cct. захист, який вже використовується при негативних відгуках, є другим методом. Ось чому ОА мають таку низьку межу струму.

Нижня сторона ємнісного навантаження кабелю Ic = CdV / dt вимагає від вас розрахунку напруги живлення і. Тут обмеження для гарантії дизайну дозволяє уникнути насичення або обмеження швидкості нахилу. Таким чином, нерозумно піднімати накопичувач вище Zo на кабелі.

Я б зробив перший, тому що він буде завантажувати підсилювач підсилювача незалежно, коли він підсумовується до іншого ефекту / етапу, коли інші підключаються паралельно. Також вітається додатковий побічний ефект від забезпечення навантаження на вихідні шорти (за рахунок включення виходу в точки виправлення). Я б не хвилювався про імпеданс, тому що він повернеться до високого врівноваженого входу, який не перевищує 3 метри.