Der Ausgangswiderstand $R\_\{i\}$ (Innenwiderstand) liegt am Ausgang eines elektronischen Bauteils oder einer Baugruppe, den man an seinem Ausgang als Widerstand messen kann - aber nicht mit einem Ohmmeter. Dieser Widerstand wird auch Quellwiderstand genannt. Dabei betrachtet man die entsprechende Baugruppe als Blackbox.

Der darauf folgende Eingangswiderstand wird mit $R\_\{a\}$ (Außenwiderstand) oder auch mit Lastwiderstand (Bürdenwiderstand) bzw. Abschlusswiderstand bezeichnet, wie man in der Abbildung erkennen kann.

Da es sich in der Regel um komplexe Widerstände handelt, die mit Induktivitäten und Kapazitäten aufgebaut sind, ist der sogenannte Ausgangswiderstand eigentlich eine Ausgangsimpedanz.

EingangswiderstandAusgangswiderstandA.png

Ein Problem ist eine andere bisweilen übliche Bezeichnungsweise mit Eingangswiderstand als $R\_\{e\}$ und Ausgangswiderstand als $R\_\{a\}$. Damit ergibt sich ein verwirrender Widerspruch, denn der Ausgangswiderstand der letzten Bezeichnung kann nicht der Eingangswiderstand der ersten Bezeichnung sein. Darum bleibe man allein bei der ersten Benennung.

Hierbei gibt es die beiden Betrachtungsweisen (Siehe rechte Abbildung):

• als "Schnittstelle" für zwei aufeinandertreffende Geräte und
• als "ein" Gerät mit seinem Eingang und Ausgang.

Der Außenwiderstand und der Ausgangswiderstand sind etwas Verschiedenens und dürfen niemals gleichzeitig mit $R\_\{a\}$ bezeichnet werden!

Ausgänge sind üblicherweise "aktiv", während Eingänge meistens "passiv" sind, wie man hier in der Abbildung deutlich erkennt. Wenn ein Ausgang kurzgeschlossen wird, so fließt ein Kurzschlussstrom, der aus der Leerlaufspannung und dem Ausgangswiderstand berechnet werden kann.

Wert des Ausgangswiderstands

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Generell gilt, dass einer Schaltung dann die maximale Leistung entnommen wird, wenn der Außenwiderstand gleich dem Ausgangswiderstand ist (Leistungsanpassung). In der Nachrichtentechnik wird dieser Fall oft angestrebt. In der Energietechnik wird der Ausgangswiderstand sehr klein gegenüber dem Außenwiderstand eingestellt. Die Gründe dafür sind:

• hoher Wirkungsgrad
• Spannungskonstanz
• geringe thermische Belastung der Quelle

Bei einem Verstärker sollte der Ausgangswiderstand entsprechend der angeschlossenen Baugruppen gewählt werden. Ein Verstärker hat auf der einen Seite einen Eingangswiderstand = Lastwiderstand = Außenwiderstand = Abschlusswiderstand und auf der anderen Seite einen Ausgangswiderstand = Quellwiderstand = Innenwiderstand. Diese Seiten müssen deutlich auseinanderzuhalten sein, um Verwechslungen zu vermeiden. In der Hi-Fi-Technik und der Tontechnik gilt, dass der Ausgangswiderstand kleiner als der Eingangsswiderstand zu sein hat. Dies ist die so bedeutsame Spannungsanpassung $R\_\{i\}$ << $R\_\{a\}$. Anschauliche Begründung: man möchte die über $R\_\{a\}$ abfallende Spannung messen oder verstärken, deshalb sollte diese gegenüber der an $R\_\{i\}$ abfallenden Spannung wesentlich größer sein. Dies gewährleistet ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis.

In der Fernmeldetechnik und in der Nachrichtentechnik gilt: Die höchste Leistung kann übertragen werden, wenn der Ausgangswiderstand mit dem Eingangswiderstand der nächsten Baugruppe angepasst ist. Dies ist die dort übliche Leistungsanpassung $R\_\{i\}$ = $R\_\{a\}$.

• Bei einem dynamischen Mikrofon ist der Ausgangswiderstand relativ klein; in der Studiotechnik kleiner als 200 $\backslash Omega$.
• Bei einem Kondensatormikrofon ist der Ausgangswiderstand, an der Stelle des Membran-Kondensators, sehr groß im Bereich eines Gigaohms, jedoch am Mikrofonausgang impedanzgewandelt bei Studiomikrofonen etwa 50 $\backslash Omega$.
• Bei einer Batterie soll der Ausgangswiderstand möglichst klein sein, er nimmt gegen Ende der Lebensdauer meistens zu.

Bei Tonstudioanlagen nach dem IRT-Pflichtenheft Nr. 3/5 (Tonregieanlagen) hat der Innenwiderstand $R\_\{i\}$ kleiner als 40 Ohm über den gesamten Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz zu sein.

Beim Zusammenschalten mehrerer Baugruppen ist der jeweilige Innenwiderstand zu beachten.

Der Innenwiderstand von Lautsprecherleistungsverstärkern wird selten in den Datenblättern angegeben. Ist der Dämpfungsfaktor D_F bekannt, so kann $R\_\{i\}$ ermittelt werden durch: $R\_\{i\}\; =\; \backslash frac\{R\_\{a\}\}\{D\_\{F\}\}$

Bei jeder Schnittstelle bildet der Ausgangswiderstand der Quelle mit dem Eingangswiderstand der Last eine Anpassungsdämpfung. Besonders ist der wichtige Dämpfungsfaktor für die Anpassungsdämpfung bei der Schnittstelle vom Leistungsverstärker zum Lautsprecher zu beachten.

Weblinks

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• Berechnung an der Schnittstelle von Ausgangswiderstand zum Eingangswiderstand als Anpassungsdämpfung

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output impedance