¿Por qué los amplificadores tienen baja impedancia de salida?

No todos los tipos de amplificadores tienen baja impedancia de salida. Los amplificadores de voltaje deben tener una baja impedancia de salida para que amplifiquen la señal de entrada (en amplitud) sin ninguna distorsión / disipación. También necesitan tener una alta impedancia de entrada. Una baja impedancia de salida asegura que la señal de voltaje amplificada no caiga significativamente. Piénselo en términos de un divisor de voltaje. Una baja impedancia de salida hará que todo el voltaje esté disponible en los terminales de salida.

Del mismo modo, desearía una alta impedancia de entrada. De esta manera, todo el voltaje de entrada cae a través de los terminales de entrada sin disipación. Nuevamente, use una analogía de divisor de voltaje.

Los amplificadores de corriente necesitan alta impedancia de salida y baja impedancia de entrada. Esto se debe simplemente a que la señal de interés tiene la forma de una corriente que un voltaje. Una alta impedancia de salida acoplará toda la corriente a través de esa impedancia (V = I x Zout).

Los amplificadores de potencia deben lograr un equilibrio óptimo entre las impedancias de entrada y salida para que la potencia se transfiera al máximo.

La impedancia de salida de un amplificador es función de su configuración de retroalimentación; puede hacerse bajo, alto o incluso negativo dependiendo de si su retroalimentación es positiva, negativa, actual o voltaje.

Ver: Sistemas de retroalimentación y sistemas de control de retroalimentación

Los amplificadores independientes más comunes tienen baja impedancia de salida porque ese es su diseño elegido.

Por ejemplo, los altavoces suelen estar controlados por un amplificador de baja impedancia de salida, pero, como alternativa, un altavoz puede ser accionado por una fuente de corriente (alta impedancia de salida) y luego su respuesta se aplana con un segundo circuito de retroalimentación de velocidad. También puede ser impulsado por una fuente de impedancia negativa con un circuito de retroalimentación de aceleración general, ambas topologías dan como resultado una distorsión más baja y una respuesta extendida sobre un altavoz accionado por baja impedancia.

La impedancia de salida del amplificador actúa como un amortiguador para el altavoz. Si estimula el altavoz con un impulso, el sistema de masa / resorte continuará resonando. Este altavoz en movimiento actúa como un generador y crea un EMF posterior. La impedancia de salida extremadamente baja del amplificador actúa como un cortocircuito en ese generador y evita que se mueva.

El factor de amortiguación del amplificador se define como la impedancia del altavoz dividida por la impedancia de salida del amplificador. DF = Zspk / Zamp Cuanto mayor sea el factor de amortiguación, más eficazmente se amortigua el altavoz.