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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.

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

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, was man auch als Spannungsanpassung bezeichnet. 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. Dieses 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. Dieses ist die dort übliche Leistungsanpassung R_i = R_a.

• Bei einem dynamischen Mikrofon ist der Ausgangswiderstand relativ klein; in der Studiotechnik kleiner als 200 Ω.
• 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 Ω.
• 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 40 Hz bis 15 kHz zu sein. Die Ausgänge haben symmetrisch und erdfrei 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:

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.

Die Impedanzen und ihre unterschiedlichen Namen

Ri	Ra
Innenwiderstand	Außenwiderstand
Quellwiderstand	Lastwiderstand
Ausgangswiderstand	Eingangswiderstand
-	Abschlusswiderstand

Weblinks

• Berechnung an der Schnittstelle von Ausgangswiderstand zum Eingangswiderstand als Anpassungsdämpfung
• Eine häufige Frage: Der 'richtige' Ausgangswiderstand (Impedanz) bei Lautsprechern und Kopfhörern - pdf
• Die Quelle und ihre Last - Der Ausgangswiderstand und seine Belastung - pdf
• Die Größe der Impedanzen in der Tontechnik - pdf

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