Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
merenje brzine pojačala uz pomoć kvadratnog signala na osciloskopu
#2
Pa ovi sa crvenim statusima bi trebali to da znaju u prste Wink

Ukratko, testiranje pojacavaca sa pravouganim ulaznim signalom moze da pokaze nekoliko njegovih osobina.

Prva je "brzina" tj mogucnost pojacanja signala neke vece ucestanosti, cesto vece od audio opsega od 20kHz. Tehnicki naziv za tu brzinu je "slew rate".

Sto veci slew rate ima neki pojacavac to je sansa da u audio opsegu ima bolje perfomanse. Naravno ne treba preterivati jer posledicno moze imati problema sa stabilnoscu ili problem da pojaca frekvencije koje ulete od nekih smetnji koje mogu da ostete zvucnike.

Slew rate se definise kao velicina promena napona na izlazu za neko vreme, standardno po specifikaciji za mikrosekundu (normalizovane vrednosti na velicinu mikrosekunde).
Kada posmatramo oscilogram, za slew rate nas interesuju "ivice" tj trenutak od kada signal raste (ili pada) sa neke najnize vrednosti do trentka kada on dostigne maksimalnu vrednost. Po specifikaciji se ne uzima bas minimum i maximum vec to pocinje od 10% do 90%. Moderniji osciloskopi imaju atomatizovano ovakvo merenje.

Prakticno, sa osciloskopom pratimo izlaz iz pojacavaca kome je doveden pravougani test signal (sam tesni signal bi trebao da ima bar za dekadu ili vise veci slew rate nego amp koji testiramo), utrigerujemo osciloskop i zoomiramo (zavisno od osciloskopa to je najbrza vremenska baza ili neki opseg pre) prikaz preko vremenske baze na osc tako da na ekranu vidimo samo tu recimo rastucu ivicu (tranziciju).
Radi lakseg odmeravanja, ulazni signal podesimo (nivo signala ne utice na rezultat!) tako da nam se gornja i donja linija signala uklapa u 5 ili 10 podela na ekranu osciloskopa. Zatim nadjemo horizontalne presecne tacke za 10% i 90%.
Horizontalni razmak (po X osi) izmedju ove dve presecne tacke ce nam dati vreme (prebrojiti kvadrate puta izabrana vremenska baza).
Vertikalni razmak (po Y osi) izmedju presecnih tacaka ce nam dati napon (prebrojati kvadrate puta izabrana naponska podela).
Recimo da smo izmerili vrednost napona od 20V i da je ta tranzicija trajala 10us. Radi komparacije sa drugim merenjima/uredjajima, normalizujemo ovaj rezultat na 1us i dobijamo konacnu vrednost za slew rate od 2V/us. Prosto Smile



Slew rate na pojacivacu je nepromenljiva velicina i iskljucivo zavisi od dizajna tj interne konstrukcije. Dakle ne zavisi od nivoa ulaznog signala niti frekvencije signala iz generatora (pod predpostavkom da sam test signal ima daleko veci slew rate - lako ostvarljivo sa brzim TTL / CMOS kolima, npr neki iz 74ACxx serije).

Sledeca bitna osobina koja moze da se izvuce iz analize oscilograma sa pravougaonim testnim signalom je frekvetni odziv i "kvalitet" kompenzacije FB petlje iz koje moze dodatno da se izvuce i nivo distorzije.
U vremenskom domenu (pracenje na osciloskopu) je to nesto slozenija prica i za potpuno razumevanje je neophodno dublje znanje (Furierova transformacija - FFT).
Zato se cesto ova analiza radi u frekvetnom domenu tj spektralna analiza pomocu spektralnih analizarora npr pomocu kvalitetnih zvucnih kartica ili "pravih" spektralnih analizatora (prilicno skupe merne sprave).

Za prosto razumevanje bez ulazenja u teoriske detalje bitno je da pojacivac moze sto vernije da pojaca kvadratni ulazni signlal i da svako cjoshe bude tacno pod 90 stepeni. Svako odstupanje od idealno pravaugaonog signala ukazuje na neke anomalije u pojacavacu koje do doduse ne moraju da imaju veliki uticaj na audio opseg ali ipak imaju.

PS: imajte u vidu da su ovakva merenja prilicno "naporna" za pojacavace i da moze u nekim situacijama kada je velik ulazni signal da dodje do pregrevanja izlaznih tranzistora ili izlazne zobel (L/C) mreze jer je pravougani signal izuzetno bogat harmonicima koji se prostiru cak u MHz opseg!

Pomocu osciloskopa moze da se snimi frekvetni odziv drugom daleko prostijom metodom koja se bazira na cistom sinusnom ulaznom signalu, ne pravougaonom.
Za ovo nam je potreban sinusni generator signala koji ima sto konstantniji nivo naspram generisane frekvencije, dakle da ima i na 20Hz npr 1Vpp, i na 100Hz, 1kHz ... 20kHz.
I onda se radi malo "pesacki", izmerimo Vpp na izlazu pojacavaca u sto vise tacaka (po frekvenciji) i bukvalno te rezultate onda iscrtamo na papiru ili to uradimo preko nekog programa.
Ovo ima dve nezgodne osobine, za "detaljan" grafikon treba se uraditi mnooogo merenja, npr nekoliko desetina ili stotina, a druga nezgodna stvar je tacnost jer se (obicno, na kvalitetnim pojacavacima) radi sa jako malim odstupanjima, bukvalno su te velicine odstupanja kao sto je debljina mlaza na osciloskopu Smile
Medju resenje je raditi ovakva merenja na pocetku audio opsega, recimo 20 do 100Hz i pred kraj audio opsega npr 18-22kHz i podesiti tako osciloskop da mu centralna linija (vertical position) bude daleko ispod vidljivosti a preko naponske podele se skoncetrisemo samo na vrhove amplitude da bi mogli da imamo zumiran prikaz tih malih odstupanja.

BTW: Merenje frekvetnog odziva je ipak naprostije pomocu zvucne kartice Wink
Reply


Messages In This Thread
RE: merenje brzine pojačala uz pomoć kvadratnog signala na osciloskopu - by mikikg - 07-25-2014, 11:06 PM

Forum Jump:


Users browsing this thread: 4 Guest(s)