根据Eurorack 标准,我正在为模块化合成器构建一个模块。所以这是一个旨在通过跳线连接到其他模块的模块。
虽然上述标准页面没有指定模块输出的输出阻抗,但似乎一般在 \$100\Omega - 1k\Omega\$ 范围内。输入阻抗指定为 \$100\mathrm{k}\Omega\$。由于我的最终输出级是基于运算放大器的放大器,因此我需要专门降低阻抗,因为运算放大器本身会提供非常低的输出阻抗。此外,由于用户可以连接任何输出和输入,我应该预计输出可能会短路到 \$-12\mathrm{V}\$ 到 \$+12\mathrm{V 范围内的任何电压}\$(系统电源轨)由用户;例如,用户可以将两个输出连接在一起,虽然这没有任何意义,但模块不应损坏。
在网上,我可以找到两种不同的方法来做到这一点。明显的运算放大器电路后跟一个电阻器:
或将电阻器置于反馈回路中:
在这两种情况下,\$R3\$ 设置输出阻抗。
后者的基本原理是,由于反馈取自实际输出节点,因此在正常条件下输出实际上是非常低的阻抗,但电阻器仍然可以防止吸收过多的电流:如果电源轨为 \$\pm 12 \mathrm{V}\$,则最多 \$24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}\$(对于 \$R3 = 1\mathrm{k}\Omega\$)可以在运算放大器饱和之前绘制(尽管在实践中,TL07x 会更早饱和,因为它不能输出那么多电流)。
所以这里有两个相关的问题
- 确实推荐后一种方式,并且对于我的模块和它可能连接到的任何其他(合理设计的)模块安全吗?我怀疑的原因是在野外查看模块,第一种方式似乎更常见,所以我认为有一些我没有意识到的缺点。另一方面,运算放大器的直接输出似乎也很常见......
- 在后一种情况下,\$R3\$ 确实起到了电流限制器的作用,所以我倾向于实际使用更大的电阻,比如在 \$10\mathrm{k}\Omega\$ 左右,以便设置最大电流由电阻,而不是运算放大器的输出能力。这是合理的做法吗?
更新:
回答 Olin 缺少的规范:用户不会假设通过短路输出进行的无源混频会起作用(实际上,其他模块的输出阻抗会有所不同,因此不可靠)。所以基本上任何不损坏模块的行为都是可以接受的。
另一方面,由于该模块的输出无论如何都不能真正用作控制电压(由于模块的性质),因此由外环电阻引起的轻微损失并不重要;对于音量只是小幅下降的音频。
最后,阅读这个线程,我注意到后一种选择的一个潜在问题是运算放大器需要直接驱动任何输出电容。一般来说,模块化跳线很短,但也有墙壁大小的模块化可能使用更长的跳线。
最后,我认为我倾向于第一种选择,主要是为了避免电缆电容出现任何问题,因为缺点(小信号损失)并不重要。但是仍然欢迎任何想法或见解!
更新 2:
JRE 链接的应用笔记进一步澄清了关于电容性负载的问题:这个问题中的第二个电路与应用笔记中的最后一个电路相同,除了循环中的电容器 \$C_f\$。应用笔记告诉我们,这种配置适用于驱动容性负载,但前提是负载电容 \$C_L\$ 已知。
所以上次更新的结论仍然成立,当我们不知道负载时,第一个电路是更好的选择。