Ein- und Ausgangsimpendanz

Die Pegelsenkung erfolgt in Proportion zu den Impedanzen.
zB Ausgangsimpedanz 1 kOhm, Engangsimpedanz 50 kOhm. >> Pegelverlust 1/(50+1) ca 2%
Umgekehrt wärs schlimmer, da würden 98% verlorengehen.

Kabelwiderstand spielt hier keine Rolle, weil er in Relation zu den 50 kOhm (Eingansimpedanz) vernachlässigbar ist, egal, ob 0,1 Ohm oder 1 Ohm ist.

Vielen Dank für die schnelle Antwort!

cr schrieb:

...Umgekehrt wärs schlimmer, da würden 98% verlorengehen...

Verstehe ich das richtig, dass du demit den umgekehrten Signalweg meinst!? Ich frage, weil mir das absolut nicht klar ist/war. Ich kann's kaum glauben:

Der Pegel eines Signals, das von einem Gerät A mit einer Ausgangsimpedanz von 50kOhm in ein Gerät B mit 1kOhm geschickt wird, wird um 98% herabgesetzt? Ist das so korrekt?

Sorry für das Nachhaken, ich muss hier einfach jedes mögliche Missverständnis ausschließen!

Ist korrekt, daher macht man das auch nie so, sondern immer von der niedrigen auf die hohe Impedanz.

Hi,

Es heißt ja Impedanz. Dabei spielen die Kabelkapazität und der Ein- und Ausgangswiderstand die entscheidenden Rollen.

Einige Vereinfachungen:
Frequenzbereich 20 Hz bis 20 kHz.
Ein Ausgang wird mit einem Eingang verbunden.
Der ohmsche Widerstand des Kabels kann im Verhältnis zu den Ein- und Ausgangsimpedanzen vernachlässigt werden.

Ohm-mäßig ist es so, wie cr schreibt:

Durch den Eingangswiderstand wird ja der Ausgang belastet, d.h. ein bißchen kurzgeschlossen. Die Spannung am Ausgang wird sinken. Wenn der Eingangswiderstand viel größer ist, als der Ausgangswiderstand, dann spielt das kaum eine Rolle.
Beispiel: Ausgangswiderstand 1 k Ohm, Eingangswiderstand 10 kOhm, Spannung 1 Volt am unbelasteten Ausgang, wenn man den Ausgang mit den 10 kOhm belastet, fließt ein Strom von 1 V/11 kOhm = 90,9µA, dann sind am Eingang 0,90909 V.

Bei 50kOhm fließen 19,6µA, am Eingang sind dann 0,9803V.

Das Problem ist aber eher, daß lange Kabel mit großer Kapazität einen Tiefpaß bilden, und dann hat man darüber einen Höhenabfall. In meinem Beitrag Kabel habe ich da was drüber geschrieben.
( http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=46 )

BluesGonzo schrieb:

Mich beschäftigt derzeit das Thema "Impedanz". Zwar ist mir rein physikalisch klar, was Impedanz ist, habe aber einfach keinen Überblick wie sich Änderungen der Impedanz entlang eines Signalwegs auswirken und hoffe, dass mir hier jemand auf die Sprünge helfen kann.

Nimm für's Erste einfach mal Impedanz = Widerstand, das ist einfacher vorzustellen. Komplikationen kommen später.

Die Ausgangsimpedanz und die Eingangsimpedanz bilden einen Spannungsteiler. Den Kabelwiderstand kann man zur Ausgangsimpedanz dazurechnen, spielt aber meist keine Rolle.

Formel für den Spannungsteiler:

Ue = Ua * (Re / (Ra+Re))

wobei:
Ue = (Spannungs-)Pegel am Eingang des Zielgeräts
Ua = Pegel am Ausgang des Quellgeräts
Re = Eingangswiderstand
Ra = Ausgangswiderstand

Man sieht leicht daß man Ra möglichst klein gegenüber Re machen muß wenn man möglichst wenig Verlust will, dann wird der Term in der Klammer fast 1.

Also: Ausgangswiderstand möglichst niedrig, Eingangswiderstand möglichst hoch.

Ein zu hoher Eingangswiderstand ist aber empfindlich für Störungseinkopplungen. Also geht man bei Hifi-Geräten selten über 50kOhm, im Pro-Bereich noch deutlich weniger.

Wenn man nun von der Impedanz redet kommen noch frequenzabhängige Aspekte dazu (induktive und kapazitive Komponenten). Man kann das z.B. abhandeln indem man auf komplexe Zahlen übergeht. Das Prinzip bleibt aber das gleiche: Ein Spannungsteiler.

Im Studiobereich arbeitet man heute erstens mit "standardisierten" Impedanzen und zweitens mit festen Pegeln. Diese Pegel werden entweder in dBU oder dBm angegeben. dBm bezieht sich auf eine Leistung und einen Widerstand. 0 dBm sind 1 mW an 600 Ohm = 775 mV. Die 600 Ohm sind ein Relikt aus der Telefonie, weil die meisten Hörkapseln einen Widerstand von etwa 600 Ohm hatten.
dBU bezieht sich auf eine Spannung, unabhängig vom Widerstand. 0 dBU = 775 mV.
In der Schweiz war früher der Studio-Leitungspegel +15 dBU (ca. 4,4V), seit 15 Jahren +6 dBU = 1,55V effektiv, wobei bei der Anzeige (in Peak) der Spitzenwert verwendet wird und die Skalierung auf den Effektivwert heruntergerechnet und mit "Null" bezeichnet ist.
In USA ist der Nennpegel meist +4 dBU, aber das ist effektiv gleichgerichtet (Anzeige in VU). Der Spitzenwert ist demnach bei +10 dBU
Diese ganze, kompliziert wirkende Angelegenheit hat einen Sinn: Der Ausgang eines Gerätes (Mischpult) kann direkt mit einem anderen Gerät (Tonband Aufnahme) verbunden werden. Da gibt es nichts mehr zu pegeln. Daher haben europäische Studiotonbandgeräte in der Regel auch keine Lautstärkeregler am Ein- und Ausgang.

Das funktioniert aber nur, wenn die Impedanzen in dem Bereich liegen, die von den Studios vorgegeben werden und so der "Norm" entsprechen. So sollen die Geräte-Ausgänge eine Impedanz kleiner 30 Ohm aufweisen und die Eingänge grösser 2 kOhm (heute meist über 5 kOhm) sein. Damit ist sichergestellt, dass 3 oder gar 5 Eingänge von einem Gerät aus versorgt werden können, ohne dass der Pegel unzulässig abweicht.
Das war bei US-Geräten lange nicht der Fall. Diese Geräte hatten eine Ausgangsimpedanz von oft deutlich über 600 Ohm. Daher musste ein solches Gerät mit 600 Ohm abgeschlossen werden und nur in diesem Zustand durfte der Pegel eingestellt werden. Wollte man mehrere Eingänge an so ein Gerät anschliessen, musste der Anschluss fest sein (kein Patch) und durch zusätzliche Lastwiderstände auf die 600 Ohm gebracht werden. Andernfalls musste man den Ausgangspegel verändern, weshalb diese Geräte immer mit Ein- und Ausgangsreglern versehen waren.
Zusätzlich war jeweils am Eingang (des Tonbandgerätes) ein Festwiderstand zuschaltbar, der den vorgeschalteten Ausgang (des Mischpultes) mit 600 Ohm belastete.

Prima! Herzlichen Dank an euch alle!
Da war schon eine ganze Menge brauchbares für
mich dabei! Besonders der "Spannungsteiler"
ist sehr anschaulich und hilft mir weiter.

Hallo Leute,

super erklärt ich habe es wohl verstanden.:)

Aber ich kann mit den Angaben der Hersteller irgendwie nix anfangen.

Ich möchte hier als bei Spiel mal die Rotel Vor- sowie Endstufe nehmen.

Bei Der Vorstufe wird eine Ausgangsimpendanz von 1V/100 Ohm angegeben.
Das die Ausgangsspannung der Vorstufe ja schwankt bin ich mir nicht sicher wie ich das zu verstehen habe?

Also bei 1V Ausgangspannung hat die Schaltung ein Widerstand von 100 Ohm?
Wären also bei 2V = 200 Ohm?
Oder wie soll man das interpretieren?

Die Endstufe hätte 1V/33k Ohm
Ich werde da irgendwie auch nicht schlau drauß

Könnte mir das mal einer erklären?


Genauso möchte ich diesen Satz nochmal Ansprechen von Joe_Brösel ob ich es auch wirklich Verstanden habe

Beispiel: Ausgangswiderstand 1 k Ohm, Eingangswiderstand 10 kOhm, Spannung 1 Volt am unbelasteten Ausgang, wenn man den Ausgang mit den 10 kOhm belastet, fließt ein Strom von 1 V/11 kOhm = 90,9µA, dann sind am Eingang 0,90909 V.

Auf die 11kOhm kommt er doch weil es sich dabei um ein Spannungsteiler handelt so wie das hier angesprochen wurde oder?
Ich habe dazu mal ein Bild gemacht

http://img5.imagebanana.com/img/i3k49aee/EinAusgang.gif

http://img5.imagebanana.com/img/ldjij4by/Spannungsteiler.JPG


Auf diese ganze Sache komme ich überhaupt zu sprechen da ich über ein Audiopuffer gelesen habe der unoptimierte Aus und Eingangsimpendanzen optimieren soll.
Kurz um, der Klang soll deutlich besser werden.

Nun möchte ich natürlich wissen ob da der Sache überhaupt was dran ist.

Hi,

StillPad schrieb:

...Bei Der Vorstufe wird eine Ausgangsimpendanz von 1V/100 Ohm angegeben. Das die Ausgangsspannung der Vorstufe ja schwankt bin ich mir nicht sicher wie ich das zu verstehen habe? Also bei 1V Ausgangspannung hat die Schaltung ein Widerstand von 100 Ohm? Wären also bei 2V = 200 Ohm? Oder wie soll man das interpretieren? Die Endstufe hätte 1V/33k Ohm Ich werde da irgendwie auch nicht schlau drauß

Da ist aus Faulheit /Platznot... einfach die Ausgangspannung mit reingerutscht, ohne direkt etwas mit der Impedanz zu tun zu haben.
Das sind eben die beiden typischen Datenangaben für Ein- und Ausgänge.
-- PR-Texter sind selten Ingenieure, und Ings haben meist keinen Nerv sich mit dem Korrekturlesen von Prospekten zu befassen.

Btw:
Die Angabe einer Ausgangsspannung beim Vorverstärker (mit einstellbarer Verstärkung = Volume) ist nicht selbsterklärend.
Unter welchen Bedingungen werden denn die z.B. 2 V erreicht? -- wahrscheinlich mit den unter "Eingangsempfindlichkeit" angegebenen Eingangsspannungen, dabei Volume auf max. --.
Die Empfindlichkeit des Endstufeneingangs sollte hingegen klar sein (1V für Nenn-Ausgangsleistung, wahrscheinlich an 8 Ohm).

Auf die 11kOhm kommt er doch weil es sich dabei um ein Spannungsteiler handelt so wie das hier angesprochen wurde oder? Ich habe dazu mal ein Bild gemacht http://img5.imagebanana.com/img/i3k49aee/EinAusgang.gif http://img5.imagebanana.com/img/ldjij4by/Spannungsteiler.JPG

Die Darstellung im ersten Bild ist perfekt. :), v.a. die Zusammenstellung der verschiedenen gebräuchlichen Bezeichnungen.
Die Gesamtimpedanz zur Berechnung des Stromes ergibt sich als Reihen-Schaltung (10 + 1 = 11).

Die korrekte Darstellung in Bild 1 findet sich leider nicht in Bild 2 . 2 wesentliche Fehler:
1. Der Stromkreis ist nicht geschlossen.
2. Die belastete Spannung sollte ausschließlich über 10 kOhm (dem Last-R) anfallen.

Wahrscheinlich hast Du ein wesentliches Detail aus Bild 1 übersehhen:
Der Kreis mit der Welle drin = ideale (Wechsel-)Spannungsquelle = Spannung unabhängig von der Belastung (Ur-Spannung, unendlich stabil).
Durch die 1 kOhm in Reihe wird sie zu einer realen Quelle mit Belastungsabh. Spannung (Spannungs-Teiler).
Im Leerlauf (Last abgetrennt) 1.0 V (wie auch die Ur-Spannung), 0.9 V bei Belastung mit 10 kOhm.

Auf diese ganze Sache komme ich überhaupt zu sprechen da ich über ein Audiopuffer gelesen habe der unoptimierte Aus und Eingangsimpendanzen optimieren soll. Kurz um, der Klang soll deutlich besser werden.

Ohne nähere Details halte ich das für fragwürdig.
Die Zeiten, wo Impedanzen ernsthafte Auswirkungen auf den Klang hatten, sind lange vorbei (MM-Tonabnehmer, analog-Tape-Magnetköpfe).
Aber gib mal nen Link.


Gruss,
Michael

Nun dann ist das aber bei allen Rotel Vor und Endstufe reingerutscht ?!
Die sind nämlich alle so angegeben

Bei mein 2. Bild (Ersatzschaltbild) sind die 2 klein Kreise im Prinzip die angeschlossene 1V Betriebsspannung und der Stromkreis schließt sich dann dadurch

Aber ich muss mir deine Erklärung morgen früh wenn ich wieder fit bin nochmal genau angucken.;)

Den Puffer habe ich hier entdeckt

http://cgi.ebay.de/w...044475&ssPageName=ST

Hi,

StillPad schrieb:

...Den Puffer habe ich hier entdeckt http://cgi.ebay.de/w...044475&ssPageName=ST

Wie vermutet:
Pseudo-Probleme aufwendigst gelöst...

Gruß,
Michael

So ich habe mir das nun nochmal angeschaut un den Fehler erkannt.

Geht ja schon bei der Widerständen los;)

Der Ausgangwiderstand kommt ja zuerst sonst würde die ganze Spannung ja schon dort abfallen

Bei den Audiopuffer verstand ich den Sinn auch nicht so wirklich.

Normal ist es doch egal welchen Widerstand der Ausgang hat solange ehr geringer als der des Einganges ist.

Ich glaube auch nicht das man ein Unterschied von 0,999V zu 0,900V hören wird.

Kann es dort denn überhaupt Probleme geben?