Réglage de l'impédance de sortie audio pour la protection de sortie

Je construis un module pour un synthétiseur modulaire, selon la norme Eurorack . Il s'agit donc d'un module destiné à être connecté à d'autres modules via des câbles patch.

Bien que la page standard ci-dessus ne spécifie pas d'impédance de sortie pour les sorties du module, il semble qu'en général, cela se situe dans la région . L' impédance d' entrée est spécifié comme 100 k Ω . Comme mon étage de sortie final est un amplificateur basé sur un ampli op, je dois spécifiquement supprimer l'impédance, car l'ampli op lui-même donnerait une très faible impédance de sortie. De plus, comme toutes les sorties et entrées peuvent être connectées par l'utilisateur, je dois m'attendre à ce que la sortie puisse être court-circuitée à n'importe quelle tension dans la plage de - 12 V à + 12 $100\Omega - 1k\Omega$$100\mathrm{k}\Omega$$-12\mathrm{V}$$+12\mathrm{V}$(rails d'alimentation du système) par l'utilisateur; par exemple, il est possible pour l'utilisateur de connecter deux sorties ensemble, et bien que cela ne fasse rien de significatif, les modules ne doivent pas être endommagés.

En ligne, je peux trouver deux façons différentes de le faire. Le circuit ampli-op évident suivi d'une résistance:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

ou mettre la résistance dans la boucle de rétroaction:

^{simuler ce circuit}

Dans les deux cas, définit l'impédance de sortie.$R3$

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

Il y a donc deux questions connexes ici

1. Cette dernière méthode est-elle en effet recommandée et sûre pour mon module et tout autre module (raisonnablement conçu) auquel il peut être connecté? La raison pour laquelle j'ai des doutes, c'est qu'en regardant les modules à l'état sauvage, la première façon semble être beaucoup plus courante, donc je pense qu'il y a des inconvénients que je ne réalise pas. D'un autre côté, juste une sortie directe de l'ampli op semble être assez courante aussi ...
2. $R3$$10\mathrm{k}\Omega$

Mise à jour:

Pour répondre à la spécification manquante d'Olin: les utilisateurs ne supposeraient pas que le mixage passif en court-circuitant les sorties fonctionnerait (et, en effet, l'impédance de sortie des autres modules varie, elle n'est donc pas fiable). Donc, fondamentalement, tout comportement qui n'endommage pas les modules est acceptable.

D'un autre côté, comme la sortie de ce module n'est de toute façon pas vraiment utilisable comme tension de commande (en raison de la nature du module), une légère perte due à la résistance extérieure à la boucle n'a pas vraiment beaucoup d'importance; pour l'audio qui n'est qu'une petite baisse de volume.

Enfin, en lisant ce fil , je remarque qu'un problème potentiel avec cette dernière option est que l'ampli-op doit piloter directement toute capacité de sortie. En général, les câbles de raccordement modulaires sont assez courts, mais il existe également des modules modulaires de taille murale qui peuvent utiliser des câbles de raccordement plus longs.

En fin de compte, je pense que je penche vers la première option, principalement pour éviter tout problème avec la capacité du câble, et puisque l'inconvénient (petite perte de signal) n'est pas vraiment important. Mais toutes les pensées ou idées sont toujours les bienvenues!

Mise à jour 2:

$C_f$$C_L$

Donc, la conclusion de la mise à jour précédente tient toujours, le premier circuit est un meilleur pari lorsque nous ne connaissons pas la charge.

Le circuit que vous souhaitez dépend des spécifications que vous ne nous avez pas indiquées. La question importante est de savoir ce qui est censé se produire exactement lorsqu'un utilisateur connecte les sorties de deux de ces choses ensemble?

S'ils ne sont vraiment pas destinés à être connectés ensemble, alors la résistance est juste pour la protection. Dans ce cas, votre deuxième circuit est meilleur. Vous définissez la valeur de la résistance pour ne pas dépasser la capacité de courant de sortie de l'ampli op dans les pires conditions.

Si plusieurs modules sont destinés à être liés ensemble et que vous êtes censé obtenir le résultat moyen, vous devez utiliser votre premier circuit. Ce serait le cas, par exemple, s'il est autorisé dans les spécifications de connecter les canaux gauche et droit ensemble pour obtenir du mono. Dans ce cas, la résistance doit être quelle que soit l'impédance de sortie spécifiée de chaque module. S'ils sont censés faire la moyenne par court-circuit, alors chacun doit avoir une impédance définie et contrôlée. Cette impédance doit être spécifiée par la norme.

Par exemple, si vous deviez choisir 1 kΩ et quelqu'un d'autre choisir 10 kΩ, alors connecter les deux modules ne donnerait pas la moyenne comme prévu. Le signal résultant serait de 10/11 parties de votre module et 1/11 parties de l'autre module. Pour que le schéma de moyenne fonctionne, toutes les impédances doivent être égales, et donc convenues à l'avance.

Les deux circuits répondent différemment à une charge externe à GND. En utilisant un cas extrême pour démontrer, supposez une résistance de 1 K à GND comme charge. Dans le premier circuit, la tension de la broche de sortie opamp ne change pas, le gain du circuit ne change pas, mais la tension externe diminue de 50%.

Dans le deuxième circuit, vous avez maintenant un atténuateur de 50% à l' intérieur de la boucle de rétroaction. Avant, l'extrémité droite de R2 (68K) était connectée à une source de tension zéro ohm. Maintenant, il est connecté à une tension équivalente de Thevenin qui correspond à la moitié de la tension de sortie de l'ampli op, via une résistance équivalente de 500 ohms.

Ainsi, la valeur de la résistance de rétroaction est différente, ce qui modifie le gain du circuit, et la tension de rétroaction est très différente, ce qui modifie vraiment le gain. La tension de la broche de sortie de l'ampli-op doublera (approximativement) lors de la fermeture de la boucle. La tension de sortie externe ne diminuera pas beaucoup jusqu'à saturation de l'ampli-op. Ou quelque chose comme ça.

La plupart des amplis opérationnels ont un court circuit intégré. protection déjà qui lorsque vous utilisez la rétroaction négative est la 2ème méthode. C'est pourquoi les OA ont une limite de courant aussi faible.

L'inconvénient est la charge capacitive du câble Ic = CdV / dt vous oblige à calculer la tension d'alimentation et. Ici pour limiter pour garantir la conception évite une limitation de saturation ou de vitesse de balayage. Il n'est donc pas judicieux d'élever l'entraînement au-dessus de Zo du câble.

Je ferais le premier car il chargera l'ampli op indépendamment quand il sera additionné dans un autre effet / scène quand d'autres seront connectés en parallèle. L'effet secondaire supplémentaire de fournir une charge sur les courts-circuits de sortie (en raison du branchement de la sortie dans un point de patch) est également bien accueilli. Je ne m'inquiéterais pas de l'impédance car elle retournera dans une entrée asymétrique hi-z à moins de 3 mètres.