| Author |
 Topic  |
|
|
AlfaGTV
600.000-klubben
4819 Posts |
 Posted - 2014/08/25 : 10:04:10
|
Kan någon vänlig själ förklara för en ovetande hur man definerar respektive? Och hur funkar det?
Gäller inte Ohms lag för högtalare? 
Spelar ju ingen roll hur mycket ström ett slutsteg kan leverera om det inte finns spänning att komplettera med?!?!?
Högtalarens impedans förändras ju inte pga drivningen? Eller?
Obildad, men vetgirig! 
|
Junepes uttryck "mindlessness" beskriver ett underskattat tillstånd |
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 10:31:13
|
Ohms lag gäller!
Med en ideal spänningsförstärkare varierar strömmen vid impedansvariation och med en idel strömförstärkare varierar spänningen istället.
Själva högtalarelementet drivs av strömmen (den skapade kraften är proportionell mot strömmen) men högtalarkonstruktörer kompenserar i regel högtalare och filter för användning av spänningsförstärkare så hur slutresultatet blir med olika drivning kan vara svårt att förutse. |
 |
|
|
lampuradio
Member
894 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 10:50:07
|
Ström och spänning är ömsesidigt beroende. Den ena kan knappt existera utan den andre, så att säga. Beroende på hur man ser det, så kommer en ström som flyter fram i en ledare att skapa en spänning, eller en spänning över en ledare gör att en ström flyter. Med "ledare" här avses även ett motstånd eller en högtalare eller en glödlampa eller whatever. För en sådan ledare gäller Ohms lag. Alltid.
Med växelström får man ta in begreppet växelströmsmotstånd, eller impedans, i resonemanget. Ett exempel är en högtalarspole som har en viss resistans (som man kan mäta med en ohmmätare), men den har även ett särskilt motstånd mot växelström, beroende på att den är just en spole (induktiv reaktans). Hur stor detta växelströmsmotstånd blir beror på frekvensen och spolens egenskaper. I PRINCIP gäller Ohms lag, men det blir lite specialeffekter när man blandar in spolar (och kondensatorer).
Strömförstärkning eller spänningsförstärkning är mer en fråga om hur man definierar sin insignal i förhållande till sin utsignal i den aktuella förstärkaren. All inspänning till ingången kommer att medföra en (oftast MYCKET liten) ström och all utsignal till högtalaren kommer att driva fram en (betydligt större!) ström. I en audioförstärkare tänker man mest på inspänning och uteffekt; att debattera ström- resp spänningsförstärkning är inte meningsfullt i de flesta fall, även om det kan vara tekniskt intressant för enstaka förstärkningssteg inuti själva förstärkaren. Om man tar ett exempel så matar man kanske in 300 mV på en linjeingång och får ut exempelvis 8 W i en 8 Ohms högtalare. Då är utspänningen 8 V, så förstärkaren kan sägas ha en spänningsförstärkning på 24 ggr. Rätt ointressant... Det intressanta är effektförstärkningen! 300 mV på ingången, som kanske håller en ingångsimpedans på 30 kOhm... då är ineffekten runt 3 mikrowatt. Effektförstärkningen är avsevärd, men spänningsförstärkningen är inte så stor. Självklart kan man räkna ut strömförstärkingen också, men det är sällan någon tar det greppet, eftersom man oftare har att göra med spänningar när man talar om ingångssignalen och det är inte så tydligt hur stor ingångsströmmen är (beror på ingångsimpedansen i förstärkaren och det varierar mellan förstärkartyper). |
Edited by - lampuradio on 2014/08/25 11:07:43 |
|
|
|
AlfaGTV
600.000-klubben
4819 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 11:38:57
|
Tack för svaren grabbar!
quote:
Med en ideal spänningsförstärkare varierar strömmen vid impedansvariation och med en idel strömförstärkare varierar spänningen istället.
Jo, den ekvationen får jag ihop, men en högtalares impedans är ju konstant? (Om vi bortser från variationer i impedans för olika frekvenser för vårt avsedda arbetsområde, ca 20Hz-20kHz)
Om vi för enkelhetens skull tänker oss att förstärka en insignal (1Khz) på 0,8v över en ingångsimpedans på 10kOhm (0,08mA)
Ut kommer en signal på 8V som ansluts till en högtalare med 8Ohms impedans. De 8V som förstärkaren gör tillgängliga kommer, enligt Ohms lag att tillåta en strömstyrka på 1 ampere att passera högtalarens talspole, eller hur? 
Oavsett hur vi ställer upp ekvationen kommer ju alltid spänningen att styra hur stor ström som tillåts passera högtalarens talspole vid en given impedans?
Nåväl, jag förenklar förmodligen våldsamt...
|
Junepes uttryck "mindlessness" beskriver ett underskattat tillstånd |
|
|
|
Joda
fd. David_Web, Klubbmästare, Svavel
1407 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 11:50:54
|
quote:
Jo, den ekvationen får jag ihop, men en högtalares impedans är ju konstant? (Om vi bortser från variationer i impedans för olika frekvenser för vårt avsedda arbetsområde, ca 20Hz-20kHz)
Grejen med impedans är att den *inte* är "konstant". Och med en komplex signal är strömmen vid en given spänning beroende av vad som hände innan.
Om du kör 8V 1kHz sin in i ett motstånd kommer 1,414A att flyta som max(RMS strömmen är 1A).
Gör du likadant in i en högtalare blir det oftast helt annorlunda. |
Is that him?
That's the buffet table.
Well, how can we be sure unless we question it?
The D just stands for digital. The amp turns itself on and off between notes to save power.
Yeah! I love reading, and my head isn't even close to the shape of an egg!
It's more the shape of an apple, or maybe an orange, but a BIG orange, more like a grapefruit really...
Är klubbmästare i SVAVEL. |
|
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
|
|
lampuradio
Member
894 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 12:30:40
|
Flera saker behöver man vara överens om för att inte tala förbi varandra.
Volt RMS = effektivvärde av spänningen: Den växelspänning som över en resistans ger samma effekt som en likspänning måste ha ett högre toppvärde än likspänningen man jämför med, eftersom växelspänningens kurvform gör att spänningen(och strömmen!) under viss tid ligger lägre än det stadiga värdet på likspänningen man jämför med. Det har visat sig att toppvärdet på en sådan växelspänning ligger på roten ur 2 (c:a 1,41421...) gånger den likspänning man jämför med. Normalt talar man om just detta effektivvärde, speciellt när det är fråga om effekter. I mitt exempel talar jag om 8 V effektivvärde (8 V RMS eller 8 V eff), eftersom jag vill ha med en effektsiffra. Toppvärdet på utspänningen är förstås 1,41... gånger detta värde, men det är inte alltid intressant. Strömstyrkan följer spänningens kurvform och 1 A i detta sammanhang innebär att jag talar om 1 A RMS (alltså strömmens effektivvärde).
I en impedans som inte är helt resistiv (dvs den har ett inslag av induktiv eller kapacitiv reaktans) inträffar dels att impedansen är varierande med frekvensen (reaktansdelen räknas ut med frekvensen som en faktor) och att det uppstår fasförskjutning av strömmen jämfört med spänningen. Hur stor inverkan detta har på en högtalare kan jag inte säga något om, men om man vet spolens induktans så kan man räkna ut det. Som ett riktvärde för resonemanget kan man nog ändå säga att en signal på 8 V (RMS) över en 8 Ohms högtalare leder till en ström av 1 A (RMS). (med reservation för fenomen som har med fasförskjutning att göra). Skulle vara intressant om någon faktiskt vet vilken induktans man kan förvänta sig i en "normal" talspole... |
|
|
|
AlfaGTV
600.000-klubben
4819 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 12:59:47
|
Okej, givetvis är inte impedansen konstant över en högtalares anslutning, det förstår jag.
Och det är väl det som är pudelns kärna?
Jag formulerar om MatsT's förklaring litet:
I en strömförstärkare låter man spänningen variera för att erhålla ett linjärt förhållande mellan in- och utsignal.
I en spänningsförstärkare kommer strömmen variera, beroende på impedansvariationer i belastningen.
Då kvarstår frågan varför vi oftast benämner dessa komponenter "effektförstärkare" 
|
Junepes uttryck "mindlessness" beskriver ett underskattat tillstånd |
|
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 13:22:42
|
En förförstärkare är också en spänningsförstärkare liksom flertalet slutsteg (bättre benämning?) men är tämligen värdelösa för att driva högtalare eftersom de inte kan ge tillräcklig effekt (strömkapacitet saknas).
|
|
|
|
lampuradio
Member
894 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 14:20:44
|
| I en strömförstärkare (ett "strömförstärkande steg") kan man ha förstärkningen 1 avseende spänning (samma in- och utspänning), men förstärkaren har en lägre impedans på utgången än på ingången. Dett innebär att man kan ta ut en (ofta avsevärt mycket) större ström på utgången än vad som flyter in i ingången (typexempel: katodföljarsteg med vakuumrör). I praktiken är det en sorts effektförstärkare utan spänningsförstärkning. Motsatsen kan också tänkas (mycket högre utgångsspänning än inspänning, men (mycket) hög utgångsimpedans (dvs kan inte belastas nämnvärt)); det är då en ren spänningsförstärkare. Typexempel: drivsteg i effektförstärkare med pentoder. |
|
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 14:36:52
|
Jag tycker du blandar ihop begreppen lampuraudio.
En ideal spänningsförstärkare har utgångsimpedans lika med noll och kan därmed ge samma utspänning (förstärkt eller inte gentemot ingången) oavsett belastning. En ideal strömförstärkare har en oändlig utimpedans och ger samma utström oavsett belastning. Hur det förhåller sig gentemot ingången är en annan historia.
Normala förstärkare är alltid någonstans mellan ytterligheterna. |
Edited by - MatsT on 2014/08/25 14:38:15 |
|
|
|
lampuradio
Member
894 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 15:06:33
|
| Det kan absolut vara så; jag tänker nog mer på praktiska fall. Vad gäller definitionerna har du alldeles rätt! |
|
|
|
AlfaGTV
600.000-klubben
4819 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 17:24:10
|
Är det korrekt att dra slutsatsen att en lågimpediv belastning skall drivas med ström och en högimpediv med spänning?
Eller är det för generellt?
En buffertkrets då? Vilket läger kvalar den in i?
VH /Micke |
Junepes uttryck "mindlessness" beskriver ett underskattat tillstånd |
|
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 18:34:14
|
Buffertkretsar används i regel för att klara låga drivimpedanser utan att lasta föregående steg alltför mycket.
Det blir lätt lite för mycket förenklingar. En låg impedans kan mycket väl drivas med såväl en strömförstärkare som en spänningsförstärkare bara de klarar att ge både den ström och den spänning som behövs. Är impedansen en ren resistans är skillnaden mellan lösningarna minimal. |
|
|
|
RuneStone
Member
1961 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 21:18:27
|
Att behöva ta mycket ström ur en förstärkare är i princip bara nödvändigt om man har elaka fasvinklar..
Vid ren aktiv drift och låginduktiva spolar behövs mest spänning..
Här kan man börja fördjupa sig: http://sv.wikipedia.org/wiki/Växelström
Vid stor fasförskjutning kommer det att behöva ta mycket högre ström för att bibehålla samma effekt lite förenklat..
Elaka fasvinklar får man genom filter..
I elläran pratar man om Aktiv effekt och skenbar effekt, där den skenbara effekten är mycket högre än den aktiva men det är effekt som bara går fram och tillbaka och inte kommer till någon nytta(detta är en förenkling)..
I en motor sitter det en spole, den fasvrider 90 grader(induktiva och kapacitiva komponenter fasvrider 0-90 grader) det gör att spänningen och strömmen inte ligger i fas och kommer inte komma fram samtidigt(mja, samtidigt kommer det ju alltid med sinusvågorna är förskjutna i förhållande till varann så topparna på sinusvågorna kommer till samtidigt).. i en spole kommer spänningen 90 grader före. detta gör att strömmen ökar ganska mycket för att bibehålla effekten..
Man räknar då med fasvinkeln för att få fram den aktiva effekten.. Cos(fi(fi heter tecknet jag inte kan hitta på tangentbordet)).
Ett typiskt motor brukar hamna på 0.7.. Om den skenbara effekten då är på 100w blir den aktiva då på 70w..
Samma gäller för en talspole, eller en filterspole, eller en filterkondensator, fast omvänt.. den fasvrider åt andra hållet.. |
"syftet är som sagt att efterlikna ett transistorsteg.." |
|
|
|
Lovan
Member
3166 Posts |
Posted - 2014/08/25 : 22:16:57
|
Jag tror att alla pratar om varandra lite. Först skulle vi kanske börja reda ut vad vi menar med förstärkare. Först och främst är det till 99% bara spänningsförstärkare inom Hifi-kretsen(sålänge vi inte går in på beståndsdelar iaf).
Ohms lag säger att det alltid finns ett samband mellan ström och spänning dvs resistansen/impedansen.
En spänningsförstärkare ska förstärka spänningen som kommer in med en viss faktor, k, så att utspänningen=k*inspänningen. Strömmen in styrs av vilken ingångsimpedans det är på förstärkaren iomed ohms lag. Strömmen ut styrs på samma sätt av impedansen på det som ska drivas.
Skulle man beskriva en spänningsförstärkare med enklare ord skulle man säga att den håller hårt i spänningen på utgången så att den exakt blir som den är tänkt men beronde på lasten så kommer den behöva skicka ut olika mycket ström för att det ska bli rätt spänning(I*R=V). Den bryr sig egentligen inte om hur stark strömmen blir 
Ett buffertsteg är(generellt) en spänningsförstärkare som har k=1 dvs samma spänning som kommer på ingången försöker den göra på utgången. Man brukar då slentriant prata om att den bara förstärker strömmen vilket blir lite förvirrande om man inte har tungan rätt i munnen.
Impedansen på en last skiljer sig oftast beronde på frekvens av signalen som kommer in. Säg att lasten har M ohms resistans(dvs vid DC), N ohms impedans vid 1kHz och P ohms impedans vid 10kHz. Om alla tre signalerna har samma spänning så kommer det att generera tre olika storlekar på strömmarna så att ohms lag gäller med de impedanserna.
Så svaret på din fråga är att ja, Ohms lag gäller sålänge det bara är normala förstärkare och högtalare . |
|
|
|
Fuling
DIY-Harry 2006, 200.000-klubben
7956 Posts |
Posted - 2014/08/26 : 02:12:35
|
Lovan skrev allt det jag ville skriva
"Industristandarden" inom ljud är att man kör med spänningsförstärkning, utspänningen är en viss faktor större än inspänningen, inströmmen är i all praktisk bemärkelse försumbar och utströmen blir vad den blir beroende på hur lasten för ögonblicket ser ut.
Nästan alla högtalare är byggda för att drivas på det sättet och nästan alla förstärkare fungerar på det sättet, även om det förstås finns en del intressanta undantag. |
"För mig påverkar inte priset kabelns elektriska egenskaper och därmed deras påverkan på ljudet" |
|
|
|
AlfaGTV
600.000-klubben
4819 Posts |
Posted - 2014/08/26 : 08:10:36
|
Bra förtydliganden! Jag tror faktiskt jag börjar fatta konceptet!
Så med en ideal last (resistiv) skulle de båda förstärkartyperna upplevas identiska förmodligen.
Det som ställer till det i en "normal" högtalare idag är fasvridningarna som uppstår av lastens induktiva och kapacitiva egenskaper.
Tack för input! |
Junepes uttryck "mindlessness" beskriver ett underskattat tillstånd |
|
|
|
Fuling
DIY-Harry 2006, 200.000-klubben
7956 Posts |
Posted - 2014/08/26 : 20:47:14
|
quote:
Så med en ideal last (resistiv) skulle de båda förstärkartyperna upplevas identiska förmodligen.
Det som ställer till det i en "normal" högtalare idag är fasvridningarna som uppstår av lastens induktiva och kapacitiva egenskaper.
Just så. Ska man sen krångla till det lite så är det egentligen strömmen genom talspolen som får konen att röra på sig men man betraktar ändå högtalare som spänningsdrivna. Man skulle kunna göra tvärtom och köra med transkonduktansförstärkare (En viss inspänning ger en viss utström) men då måste filter och högtalarlådor byggas helt annorlunda, enkelt uttryckt. |
"För mig påverkar inte priset kabelns elektriska egenskaper och därmed deras påverkan på ljudet" |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
HiFi-diskussion
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly