Adaptación de Impedancias

Adaptación de Impedancias

En los primeros tiempos de los sistemas de música de alta fidelidad, era crucial prestar atención a la adaptación de impedancia de los dispositivos, ya que los altavoces estaban alimentados por transformadores de salida y por otro lado la potencia de entrada desde los micrófonos a los preamplificadores, era algo que tenía que optimizarse. Los circuitos integrados de estado sólido de los amplificadores modernos, han eliminado en gran parte ese problema, por lo que esta sección sólo pretende establecer un poco de perspectiva acerca de cuándo la adaptación de impedancia es una preocupación válida.

Como regla general, la máxima transferencia de potencia desde un dispositivo activo como un amplificador o controlador de antena, a un dispositivo externo, se produce cuando la impedancia del dispositivo externo coincide con el de la fuente. Esa potencia óptima es el 50% de la potencia total, cuando la impedancia del amplificador se corresponde con el del altavoz. Una adaptación de impedancia inadecuada puede conducir a un uso excesivo de potencia, distorsión y problemas de ruido. Los problemas más graves se producen cuando la impedancia de la carga es demasiado baja, lo cual, requiere demasiada potencia desde el dispositivo activo para alimentar la carga a niveles aceptables. Por otro lado, la consideración principal para un circuito de reproducción de audio es la reproducción de alta fidelidad de la señal, y esto no requiere una transferencia de potencia óptima.

En la electrónica moderna, los circuitos integrados de amplificadores tienen a su disposición, cientos de miles de elementos de transistores activos, que con el uso creativo apropiado de la realimentación, pueden hacer que el rendimiento del amplificador sea casi independiente de las impedancias de los dispositivos de entrada y salida, dentro de una gama razonable.

El amplificador se puede fabricar en el lado de la entrada, para tener una impedancia de entrada casi arbitrariamente alta, por lo que en la práctica, un micrófono ve una impedancia considerablemente mayor que su propia impedancia. A pesar de que esto no optimiza la transferencia de potencia desde el micrófono, no es un gran problema, ya que el amplificador puede tomar el voltaje de entrada y convertirlo en un voltaje mayor -el término actualmente usado es el de "puenteo" a una imagen más grande del patrón del voltaje de entrada-.

En el lado de salida, un altavoz puede todavía tener una impedancia nominal de algo así como 8 ohmios, que antes habría requerido tener una etapa de salida del amplificador compatible con la suya de 8 ohmios. Pero ahora con la circuitería de salida activa de los amplificadores de audio, la impedancia de salida eficaz puede ser muy baja. La circuitería activa controla la tensión de salida al altavoz de manera que se entrega la potencia adecuada.