Como medir la impedancia de entrada y/o salida de nuestros equipos DIY
Mirando en el foro, en este momento 01/01/09 encuentro 3 post con aproximadamente el mismo problema:
¿Como distribuir una señal de audio desde la salida de previo (O ecualizador) entre mas de un amplificador? sin afectar la señal por el efecto de "Carga", de los amplificador.
Para comenzar, de debe saber que impedancia de salida posee la fuente de señal.
¿Como medir la impedancia de salida?
Vamos a suponer que nuestro previo es un generador ideal (Impedancia de salida = 0) con una impedancia real conectada en serie (Rx)
Con generador de señal de audio aplicamos a nuestro previo una señal de 1 KHz suficiente como para conseguir a su salida unos 3 VCA (Suficiente como para excitar la mayor parte de los amplificador de audio de potencia.
Esta señal (Senoidál) puede ser medida con un multímetro convencional, anotamos el valor con la mayor precisión posible.
Recordemos que los multímetros están diseñados casi sin excepción para medir correctamente SOLO señales senoidales
En estas condiciones conectamos a la salida del previo una resistencia de 1KΩ, con su otro extremo a GND y volvemos a tomar el valor de tensión a la salida del previo, con estos 3 valores podemos calcular la impedancia de salida.
Con el osciloscopio verificamos que no aparezca distorsión o recorte de la señal.
¿ Cuáles 3 valores si solo medimos 2 cosas ?
1- Tensión de salida en "Vacío".
2- Tensión de salida en "Carga".
3- Resistencia de 1000 Ω.
Ahora le pedimos ayuda al Sr. Ohm para calcular todo
Si el Sr. Ohm no estaba equivocado (V = R * I)
Tenemos que:
Ix (Al estar en serie es igual para las 2 impedancias)
Ix = (V Vacío - V Carga) / Rx = V Carga / 1000 Ω
Donde:
Ix: Corriente de salida
Rx: Impedancia de salida incógnita
V Vacio: Tensión de salida sin carga
V Carga: Tensión de salida con la carga de la resistencia de 1000 Ω
Acomodando un poco
Rx = (1000 Ω * (V Vacío - V Carga ) ) / V Carga
Rx = (1000 Ω * 0,273 V) / 2, 727V
Las unidades Volt´s se cancelan entre ellas por lo que el resultado será Ω, eso es bueno.
Rx = (273 / 2,727)
Rx = 100 Ω (Aproximadamente)
Esta medición y calculo es conveniente hacerla en varios puntos del rango de audio, por ejemplo 100 Hz, 1000 Hz, 10 KHz y 20 KHz, siempre que el multímetro responda a esta última frecuencia, y siempre verificando con el osciloscopio que no halla distorsión y/o recorte.
Y ahora que se que mi previo posee una impedancia de salida de 100 Ω
¿Para que caranchos me sirve?
Al conocer la impedancia de salida, también sabes que le puede "Cargar" un montón equipos siempre que no superes una carga total de 10 veces la impedancia de salida (Por seguridad).
En nuestro caso Rx = 100 Ω, acepta hasta una carga total de 1000 Ω.
Suponiendo que nuestros amplificador posean una impedancia de entrada de 22 KΩ, al estar conectados en paralelo cada 2 amplificador la impedancia se reduce a la mitad (Suponiendo que todos sean de la misma impedancia de entrada)
1 amplificador = 22 KΩ.
2 amplificador = 11 KΩ.
4 amplificador = 5500 Ω.
8 amplificador = 2750 Ω.
16 amplificador = 1375 Ω.
Ya son muchos amplificador
No tengo un generador de audio ni osciloscopio ¿Cómo hago?
Lo ideal seria poseer un osciloscopio y un generador de audio, en caso de no poseerlos, pasamos al plan "B".
Como fuente de señal senoidal puedes emplear el mismo transformador de alimentación de tu previo (Secundario), tomas señal alterna del bobinado mediante un potenciómetro (Para ajustar el nivel) y mediante un condensador de 220nF la aplicas a la entrada de tu previo.
El resto es igual al caso anterior
Este método se asemeja bastante a la forma real de medir la impedancia y a los fines prácticos es válido en un 95%
Si, todo bien pero y ahora
¿ Como hago para conocer la impedancia de entrada de mis amplificador?
Hay vamos
Vamos a suponer que NO tenemos el osciloscopio ni el generador, solamente nuestro potenciómetro y nuestro amplificador.
Para esta medición es conveniente que el potenciómetro sea de bajo valor (500 Ω o menos)
A la pata del cursor le conectamos una resistencia de 10000 Ω (Ojo que hay un cero mas)
Medimos con el multímetro hasta conseguir una tensión de salida de (Por ejemplo 2VCA) sobre la pata libre de la resistencia.
Sin tocar nada conectamos la pata libre de la resistencia a la entrada del amplificador (NO es necesario que este encendido)
Verificamos la caída de tensión sobre esta resistencia
Volvemos a sacar cuentas
Nuevamente la corriente que circula es igual en ambas resistencias (Impedancias) por estar en serie
Si le seguimos haciendo caso al Sr. Ohm
I x (Al estar en serie es igual para las 2 impedancias)
Ix = V Carga / Rx = (V Vacío - V Carga ) / 10000 Ω
Donde:
Ix: Corriente de salida.
Rx: Impedancia de entrada incógnita.
V Vacio: Tensión de salida del previo a través de la resistencia y sin la carga del amplificador.
V Carga: Tensión de salida del previo a través de la resistencia y con la carga del amplificador.
Acomodando un poco
Rx = (10000 Ω * V Carga ) / (V Vacío - V Carga )
Rx = (10000 Ω * 1,403 V) / (2 V - 1,403 V)
Nuevamente las unidades Volt´s se cancelan entre si, lo que nos dará el resultado en "Ω"
Rx = 20000 Ω; / 0,597
Rx = 33500 Ω
Aplicando todo a nuestro caso particular, teníamos un previo con una impedancia de 1000 Ω, (Por seguridad) y nuestros amplificador con una impedancia de entrada de 33500 Ω. (Sigo suponiendo que todos son de la misma, con solo afán de no sacar cuentas complicadas)
1 Amplificador, dará una impedancia de carga al previo de 33500 Ω.
2 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 16750 Ω.
4 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 8375 Ω.
8 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 4187 Ω.
16 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 2093 Ω.
32 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 1046 Ω.
Yo creo que este es un buen número
Como NO tenemos en este caso generador de audio ni osciloscopio no podremos verificar si esta impedancia hallada es uniforme a lo largo del espectro de audio, pero nos da una excelente aproximación.
Esto no es un método profesional, ni pretende serlo, pero da una aproximación muy buena sobre la posibilidad de interconectar componentes.
Mirando en el foro, en este momento 01/01/09 encuentro 3 post con aproximadamente el mismo problema:
¿Como distribuir una señal de audio desde la salida de previo (O ecualizador) entre mas de un amplificador? sin afectar la señal por el efecto de "Carga", de los amplificador.
Para comenzar, de debe saber que impedancia de salida posee la fuente de señal.
¿Como medir la impedancia de salida?
Vamos a suponer que nuestro previo es un generador ideal (Impedancia de salida = 0) con una impedancia real conectada en serie (Rx)
Con generador de señal de audio aplicamos a nuestro previo una señal de 1 KHz suficiente como para conseguir a su salida unos 3 VCA (Suficiente como para excitar la mayor parte de los amplificador de audio de potencia.
Esta señal (Senoidál) puede ser medida con un multímetro convencional, anotamos el valor con la mayor precisión posible.
Recordemos que los multímetros están diseñados casi sin excepción para medir correctamente SOLO señales senoidales
En estas condiciones conectamos a la salida del previo una resistencia de 1KΩ, con su otro extremo a GND y volvemos a tomar el valor de tensión a la salida del previo, con estos 3 valores podemos calcular la impedancia de salida.
Con el osciloscopio verificamos que no aparezca distorsión o recorte de la señal.
¿ Cuáles 3 valores si solo medimos 2 cosas ?
1- Tensión de salida en "Vacío".
2- Tensión de salida en "Carga".
3- Resistencia de 1000 Ω.
Ahora le pedimos ayuda al Sr. Ohm para calcular todo
Si el Sr. Ohm no estaba equivocado (V = R * I)
Tenemos que:
Ix (Al estar en serie es igual para las 2 impedancias)
Ix = (V Vacío - V Carga) / Rx = V Carga / 1000 Ω
Donde:
Ix: Corriente de salida
Rx: Impedancia de salida incógnita
V Vacio: Tensión de salida sin carga
V Carga: Tensión de salida con la carga de la resistencia de 1000 Ω
Acomodando un poco
Rx = (1000 Ω * (V Vacío - V Carga ) ) / V Carga
Rx = (1000 Ω * 0,273 V) / 2, 727V
Las unidades Volt´s se cancelan entre ellas por lo que el resultado será Ω, eso es bueno.
Rx = (273 / 2,727)
Rx = 100 Ω (Aproximadamente)
Esta medición y calculo es conveniente hacerla en varios puntos del rango de audio, por ejemplo 100 Hz, 1000 Hz, 10 KHz y 20 KHz, siempre que el multímetro responda a esta última frecuencia, y siempre verificando con el osciloscopio que no halla distorsión y/o recorte.
Y ahora que se que mi previo posee una impedancia de salida de 100 Ω
¿Para que caranchos me sirve?
Al conocer la impedancia de salida, también sabes que le puede "Cargar" un montón equipos siempre que no superes una carga total de 10 veces la impedancia de salida (Por seguridad).
En nuestro caso Rx = 100 Ω, acepta hasta una carga total de 1000 Ω.
Suponiendo que nuestros amplificador posean una impedancia de entrada de 22 KΩ, al estar conectados en paralelo cada 2 amplificador la impedancia se reduce a la mitad (Suponiendo que todos sean de la misma impedancia de entrada)
1 amplificador = 22 KΩ.
2 amplificador = 11 KΩ.
4 amplificador = 5500 Ω.
8 amplificador = 2750 Ω.
16 amplificador = 1375 Ω.
Ya son muchos amplificador
No tengo un generador de audio ni osciloscopio ¿Cómo hago?
Lo ideal seria poseer un osciloscopio y un generador de audio, en caso de no poseerlos, pasamos al plan "B".
Como fuente de señal senoidal puedes emplear el mismo transformador de alimentación de tu previo (Secundario), tomas señal alterna del bobinado mediante un potenciómetro (Para ajustar el nivel) y mediante un condensador de 220nF la aplicas a la entrada de tu previo.
El resto es igual al caso anterior
Este método se asemeja bastante a la forma real de medir la impedancia y a los fines prácticos es válido en un 95%
Si, todo bien pero y ahora
¿ Como hago para conocer la impedancia de entrada de mis amplificador?
Hay vamos
Vamos a suponer que NO tenemos el osciloscopio ni el generador, solamente nuestro potenciómetro y nuestro amplificador.
Para esta medición es conveniente que el potenciómetro sea de bajo valor (500 Ω o menos)
A la pata del cursor le conectamos una resistencia de 10000 Ω (Ojo que hay un cero mas)
Medimos con el multímetro hasta conseguir una tensión de salida de (Por ejemplo 2VCA) sobre la pata libre de la resistencia.
Sin tocar nada conectamos la pata libre de la resistencia a la entrada del amplificador (NO es necesario que este encendido)
Verificamos la caída de tensión sobre esta resistencia
Volvemos a sacar cuentas
Nuevamente la corriente que circula es igual en ambas resistencias (Impedancias) por estar en serie
Si le seguimos haciendo caso al Sr. Ohm
I x (Al estar en serie es igual para las 2 impedancias)
Ix = V Carga / Rx = (V Vacío - V Carga ) / 10000 Ω
Donde:
Ix: Corriente de salida.
Rx: Impedancia de entrada incógnita.
V Vacio: Tensión de salida del previo a través de la resistencia y sin la carga del amplificador.
V Carga: Tensión de salida del previo a través de la resistencia y con la carga del amplificador.
Acomodando un poco
Rx = (10000 Ω * V Carga ) / (V Vacío - V Carga )
Rx = (10000 Ω * 1,403 V) / (2 V - 1,403 V)
Nuevamente las unidades Volt´s se cancelan entre si, lo que nos dará el resultado en "Ω"
Rx = 20000 Ω; / 0,597
Rx = 33500 Ω
Aplicando todo a nuestro caso particular, teníamos un previo con una impedancia de 1000 Ω, (Por seguridad) y nuestros amplificador con una impedancia de entrada de 33500 Ω. (Sigo suponiendo que todos son de la misma, con solo afán de no sacar cuentas complicadas)
1 Amplificador, dará una impedancia de carga al previo de 33500 Ω.
2 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 16750 Ω.
4 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 8375 Ω.
8 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 4187 Ω.
16 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 2093 Ω.
32 Amplificadores, darán una impedancia de carga al previo de 1046 Ω.
Yo creo que este es un buen número
Como NO tenemos en este caso generador de audio ni osciloscopio no podremos verificar si esta impedancia hallada es uniforme a lo largo del espectro de audio, pero nos da una excelente aproximación.
Esto no es un método profesional, ni pretende serlo, pero da una aproximación muy buena sobre la posibilidad de interconectar componentes.
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