Schnittstelle (Hardware)

Eingangswiderstand

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Der Eingangswiderstand Ra (auch Außenwiderstand, Lastwiderstand, Abschlusswiderstand, Bürdenwiderstand genannt) liegt am Eingang eines elektrischen Gerätes oder eines Bauteils und belastet das Gerät, das an diesen Eingang Energie liefert.

Das speisende Gerät hat demgegenüber einen Quellwiderstand (Quellimpedanz), der meist kleiner oder gleichgroß wie der Eingangswiderstand des gespeisten Gerätes ist. Das gilt für Gleichspannungen, besonders aber für Wechsel- und Signalspannungen und hier insbesondere bei Hochfrequenz, wo eine Impedanzanpassung erforderlich ist, sodass Quell- und Lastwiderstand gleich sind (Leistungsanpassung).

Mit Abschlusswiderstand (auch Dummy-load oder kurz Abschluss) wird auch die technische Ausführung (meist in Form eines Steckers) eines hochfrequenz-tauglichen Widerstands bezeichnet, der z. B. für Messzwecke oder zur Vermeidung von Reflexionen als Last an eine Signalquelle oder Leitung angeschlossen wird. Für den Test von Sendern werden Abschlusswiderstände mit entsprechend hoher Leistung benötigt („künstliche Antennen“). Solche Abschlusswiderstände müssen besonders induktionsarm aufgebaut sein, daher kommen nur ungewendelte Schichtwiderstände oder Massewiderstände zum Einsatz.

Innen- und Außenwiderstand eines elektrischen Gerätes
Innen- und Außenwiderstand eines elektrischen Gerätes
Die Impedanzen: Hier Ra-Betrachtung
Die Impedanzen: Hier Ra-Betrachtung
Beispiele
  • Ein Oszilloskop hat üblicherweise den Eingangswiderstand 1 MOhm, um den Meßpunkt (<<1MOhm) nur wenig zu belasten. Durch Vorschalten eines Tastkopfes kann dieser Eingangswiderstand auf 10 MOhm oder mehr erhöht werden; gleichzeitig wird damit der Einfluss des Kabels vermieden.
  • Spannungsmesser und Multimeter besitzen aus dem gleichen Grund möglichst hohe Eingangswiderstände; letztere besitzen meist einen Eingangswiderstand von 10 MOhm
  • Wird einem hochfrequenztechnischen Gerät ein Signal per Kabel (z. B. LAN, Funksender und -empfänger) zugeführt, muss dieses einen zur Kabelimpedanz passenden Eingangswiderstand (oft 50 Ohm) besitzen, um Impulsreflexionen zu vermeiden. (siehe angepasste Leitung)
  • Eingangswiderstände sind immer „passiv“, während Ausgangswiderstände überwiegend „aktiv“ sind, wie man hier in der Abbildung deutlich erkennt. Einen passiven Eingang kann man nicht „kurzschließen“ (kurzgeschlossene Quellen dienen lediglich als Modell). Der Innenwiderstand Ri, Ausgangswiderstand oder Quellwiderstand kann auch passiv sein, beispielsweise bei Dämpfungs- und Impedanzanpassungsgliedern.
  • Bei Tonregieanlagen nach IRT-Pflichtenheft 3/5 (1989) hat Ra (Eingangsscheinwiderstand) von Normalpegeleingängen innerhalb des gesamten Frequenzbereichs (40 Hz bis 15 kHz) größer als 5 kΩ zu sein. Bei Mikrofonverstärker-Eingängen soll Ra(Eingangsimpedanz) größer als 1 kΩ sein. Die Abweichungen sollen im gesamten Frequenzbereich unter 20% bleiben.
  • Ein Audioverstärker sollte eine möglichst geringe Quellimpedanz (<< 1 Ohm) besitzen, um die Lautsprecher mit einer Nenn-Lastimpedanz z. B 4 oder 8 Ohm möglichst gut zu bedämpfen.

Bei Wechselstrom ist der Eingangswiderstand häufig ein komplexer Widerstand, der auch induktive und kapazitive Anteile enthält. Komplexe Widerstände nennt man Impedanz.

Ein- und Ausgangswiderstände müssen nicht zwingend durch reale Widerstände repräsentiert werden, sondern können sich aus dem Verhalten (Impedanz) einer komplexen aktiven oder passiven Schaltung ergeben.

Bei Operationsverstärker-Ausgängen wird der Abschlusswiderstand oft durch einen passiven Widerstand festgelegt - der Operationsverstärker selbst hat meist einen zu geringen Quellwiderstand beziehungsweise darf nicht zu stark belastet werden, um wie berechnet zu funktionieren.


[Bearbeiten] Die Impedanzen und ihre unterschiedlichen Namen

Ri Ra
Innenwiderstand Außenwiderstand
Quellwiderstand Lastwiderstand
Ausgangswiderstand Eingangswiderstand
- Abschlusswiderstand

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

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