Sharky
10 april 2006
· 10 287 Inlägg
Jonash:s beskrivning var korrekt men för dom som vill (och orkar...) så tar vi fördjupningskurs.
----------------------------------------------------------
Ett slutsteg kan beskrivas som ett nätaggregat med förmåga att mata ut (driva) en viss spänning och en maximal ström. Ett vanligt likströms nätaggregat kan bara driva likspänning , dvs spänning
med frekvensen noll Hz. Ett slutsteg kan driva växelspänning mellan måhända 10Hz och 100000Hz.
Alla slutsteg är dessutom styrda av en insignal som måhända kan vara 1 volt som i slutsteget förstärks till kanske 50 volt. Här pratar man om att slutsteget har 50 ggr signalförstärkning.
Alla nätaggregat och slutsteg har dessutom en inre resistans, det går inte (utan att ta till väldigt speciella trick) att konstruera ett slutsteg som har en inre resistans på exakt noll ohm.
Man brukar rita nätaggregat och slutsteg som en spänningskälla med en seriekopplad inre resistans, Ri.
Inre resistanser brukar ligga i storleksordningen hundradels eller tusendels ohm. (0.01 - 0.001 ohm)
Alla nätaggregat och slutsteg har dessutom en gräns för hur mycket ström dom kan driva, strömgräns, och denna avgör hur mycket effekt man kan mata ut.
Allting är hyfsat enkelt när vi pratar om och räknar på vanliga likströms nätaggregat men när vi kommer in på slutsteg så kompliceras allt av att alla ingående delar, spänning, inre resistans - har en komponent som varierar med frekvensen.
När spänningen hos ett slutsteg varierar med frekvensen så pratar vi om slutstegets frekvensgång. Det bästa är om denna variation är så liten som möjligt. När man läser specifikationer så brukar dom se ut som " 10 - 50000 Hz -3dB" vilket innebär att utsignalen - utspänningen - har sjunkit "3dB" vid 10 Hz respektive 50000 Hz.
"3dB", eller rättare sagt "-3dB", innebär att spänningen har sjunkit till 0.7 gånger den spänning slutsteget ger normalt. I exemplet ovan med 50V ut så innebär det alltså att spänningen har sjunkit till 35 Volt.
Blandar vi sedan in ohm:s lag där P = U*I och U = R*I och blandar ihop dessa så får vi
P = U*U / R vilket innebär att man vid denna -3dB punkt bara har halva uteffekten.
Går vi sedan över till den utresistans som varierar med frekvensen så delar man upp denna i två delar, dels en del som är konstant oberoende av frekvens = Resistans , och dels den del som varierar med frekvensen = Reaktans.
Reaktans kan vara av två sorter, induktiv eller kapacitiv och för att göra det ännu krångligare så kan man inte lägga ihop Resistans och Reaktans som vanlig plus eller minus för att få summan = Impedans.
För att få summan, dvs slutstegets inre Impedans (som då varierar med frekvensen) , så måste man genomföra så kallad vektoraddition vilket som svar ger två storheter, dels Impedansen , dels den s.k. fasvinkeln.
(fasvinkeln kan man se som hur mycket reaktans det är i förhållande till resistans).
När man sedan hakar på en högtalare så kopplar man i princip högtalarens Impedans i serie med slutstegets Impedans. Vän av ordning inser då att man får förluster över denna inre impedans i slutsteget och att man vill ha slutsteg där denna är så liten som möjligt.
Ett annat problem med slutstegs inre impedans är att all reaktans handlar om utbyte av energi som på grund av att slutsteget har en strömgräns (se ovan) inte går oändligt snabbt.
Så när insignalen till slutsteget går från , låt oss säga 0.1 till 1 Volt, så försöker slutsteget i exemplena ovan att ändra sig utspänning från 5 till 50 Volt.
Men denna ändring från 5 - 50Volt kommer inte att nå högtalaren lika snabbt, eller lika "rent", som slutsteget ändrar spänningen pga detta energiutbyte som reaktansen i slutsteget (samt reaktansen i högtalaren) ger upphov till.
Man pratar om att ett slutsteg har Dämpfaktor, dvs hur snabbt och bra utsignalen mot en tänkt högtalare kan följa insignalen.
Dämpfaktorn räknas ut som Högtalarens Impedans / Slutstegets Impedans. Dvs om vi har en högtalare med nominella 4 ohm och ett slusteg med nominellt 0.01 ohm inre impedans så har vi en dämpfaktor på 400.
I alla normala installationer har man dessutom två kablar till högtalaren, och resistansen hos dessa kommer att bidra till att dämpfaktorn hos hela systemet försämras.
Vad som händer med slutsteget i sig när man lastar med låga högtalarimpedanser samt tar vi någon annan gång, men notera att bara för att en högtalare än märkt med "4 ohm" så har den inte alls "4 ohm" när den hamnar i en låda och man spelar musik med den. Ofta har bashögtalare mycket lägre impedanser än vad som står på elementet.
/Göran
P.S Jag vet att jag har gjort förenklingar och populärförklaringar i texten ovan.
I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI
