设置音频输出阻抗以进行输出保护

根据Eurorack标准，我正在为模块化合成器构建模块。因此，这是一个旨在通过跳线连接到其他模块的模块。

虽然上述标准页未指定为模块输出的输出阻抗，似乎在一般这是在区域。输入阻抗被指定为100 ķ Ω。由于我的最终输出级是基于运放的放大器，因此我需要专门降低阻抗，因为运放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，因此我应该期望输出可以短路至− 12 V至+ 12 V范围内的任何电压。$100\Omega - 1k\Omega$$100\mathrm{k}\Omega$$-12\mathrm{V}$$+12\mathrm{V}$（系统电源轨）由用户使用；例如，用户可以将两个输出连接在一起，尽管这样做没有任何意义，但不应损坏模块。

在网上，我可以找到两种不同的方法来做到这一点。显而易见的运算放大器电路，后接电阻：

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

或将电阻器放入反馈回路中：

^{模拟该电路}

在这两种情况下，设置输出阻抗。$R3$

$\pm 12 \mathrm{V}$$24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}$$R3 = 1\mathrm{k}\Omega$

所以这里有两个相关的问题

1. 是否确实建议使用后一种方法，并且对我的模块和它可能连接的任何其他（合理设计的）模块安全？我对此感到怀疑的原因是，在野外看模块时，第一种方法似乎更常见，所以我认为有一些我没有意识到的缺点。另一方面，运放的直接输出似乎也很常见。
2. $R3$$10\mathrm{k}\Omega$

更新：

为了回答奥林（Olin）缺失的规范：用户不会认为通过短路输出来进行无源混频是可行的（实际上，其他模块的输出阻抗会变化，因此并不可靠）。因此，基本上不会破坏模块的任何行为都是可以接受的。

另一方面，由于该模块的输出实际上无论如何都不能用作控制电压（由于模块的性质），因此由环路外电阻器引起的轻微损耗并不重要。音量只是很小的下降。

最后，阅读此线程，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。通常，模块化跳线非常短，但是也有壁式模块化跳线，可能会使用更长的跳线。

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，并且因为缺点（小信号损失）并不十分重要。但是仍然欢迎任何想法或见解！

更新2：

$C_f$$C_L$

因此，先前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。

您想要哪种电路取决于您尚未告知我们的规格。重要的问题是，当用户将其中两个事物的输出连接在一起时，究竟会发生什么？

如果确实不打算将它们连接在一起，则电阻器仅用于保护。在这种情况下，您的第二条电路更好。在最坏的情况下，可以将电阻值设置为不超过运算放大器的输出电流能力。

如果打算将多个模块捆绑在一起，并且应该获得平均结果，则需要使用第一个电路。例如，如果在规范中允许将左右声道连接在一起以获得单声道，那就是这种情况。在这种情况下，电阻必须是每个模块应指定的指定输出阻抗。如果假设它们通过短路求平均值，则每个都需要具有定义和受控的阻抗。该阻抗必须由标准规定。

例如，如果您要选择1kΩ，而其他人则选择10kΩ，那么连接两个模块将无法获得预期的平均值。结果信号将是您模块的10/11零件和其他模块的1/11零件。为了使平均方案起作用，所有阻抗都必须相等，因此需要事先达成一致。

这两个电路对接地的外部负载的响应不同。以一种极端情况为例进行说明，假设一个连接到GND的1 K电阻作为负载。在第一个电路中，运算放大器的输出引脚电压不变，电路增益不变，但是外部电压降低了50％。

在第二个电路中，您现在在反馈环路内有一个50％的衰减器。之前，R2（68K）的右端连接到零欧姆电压源。现在，它通过一个等效的500欧姆电阻连接到一个等于运算放大器输出电压1/2的戴维南等效电压。

因此，反馈电阻器的值不同，这会改变电路增益，而反馈电压也会有很大的不同，这实际上会改变增益。运算放大器的输出引脚电压在试图闭合环路时将加倍（大约）。直到运算放大器饱和后，外部输出电压才会下降很多。或类似的东西。

大多数运算放大器具有内置的短CCT。第二种方法是使用负反馈时的保护。这就是OA具有如此低的电流限制的原因。

缺点是电容电缆负载Ic = CdV / dt要求您计算电源电压。在此进行限制以确保设计避免了饱和或摆率限制。因此，将驱动器升高到电缆的Zo以上是不明智的。

我会做第一个，因为当其他并联在一起时，它将在另一个效果/阶段求和时，它将独立加载运算放大器。也欢迎在输出短路上增加负载的副作用（由于将输出插入跳线点之外）。我不用担心阻抗，因为它会在不到3米的距离内回到高阻不平衡输入。