06-27-2017, 05:14 PM
Prvi pokušaj merenja frekv. odziva filtera i, rekao bih, veoma lep rezultat.
Za praktičnu upotrebu filtera pri merenju THD potrebno je znati koliko je slabljenje harmonika potisnute osnovne učestanosti jer ako se to ne uzme u obzir, dobijena vrednost THD će biti vrlo optimistička. Na primer, ako je slabljenje 2. harmonika 10dB i to se pri proračunu THD ne doda izmerenoj vrednosti, taj harmonik će u ući u proračun sa greškom od -10dB i tako neopravdano poboljšati ukupan rezultat.
Do ovih vrednosti se može doći teorijskim putem (model, odn. simulacija) i merenjem.
Merenje frekventnog odziva se može izvršiti pomoću vrlo čistog generatora sinusa sa promenljivom frekvencijom, ili pobudjivanjem filtera nekim od signala tipa PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence) ili MLS. Pošto ja nemam mogućnosti za tu vrstu merenja, isprobao sam pobudjivanje pomoću belog šuma sa ograničenim frekventnim opsegom, u konkretnom slušaju do 20kHz. Zahvaljujući jednom ponosnom vlasniku HP3585 s ovog foruma, imam od pre nekog vremena gen. šuma Brüel&Kjaer 1405
, koji sam iskoristio za pobudu. Ideja je da će beli šum pobuditi filter u celom frekventnom opsegu, tako da će se u spektru lepo videti njegov frekv. odziv. Da bi ovaj zadnji mogao i da se izračuna, potrebno je istovremeno snimiti signal pobude i odziv filtera, a zatim, vrlo aproksimativno rečeno, podeliti njihove spektre, što bi trebalo da rezultira frekv. odzivom.
Pošto se radi sa šumom, potrebno je izvršiti duboko osrednjavanje rezultata, zašta je potreban dug zapis oba signala. Koristeći moju MOTU karticu i program Cockos Reaper snimio sam nekih 5000 sekundi signala 24/48 i evo rezultata dobijenih iz zapisa dužine izmedju 500 i 1000 sekundi.
Prvi prilog pokazuje izmereni frekv. odziv filtera na kome se vide markeri drugog i trećeg harmonika. Njihovo slabljenje u dB iznosi 10,2 i 5,8dB, pri ukupnom slabljenju filtera (insertion loss) od 2,8dB (krajnja desna tačka). Fazni stav im je -281 i -295 stepeni, što nam trenutno ništa ne znači.
Druga slika pokazuje rezultate simulacije, odn. frekv. odziv teorijskog modela. Na ukrsnicama (cursor) se vidi slabljenje od 10,8 i 6,4dB, što je odlično slaganje, pogotovo ako se uzme u obzir da je filter simuliran sa zanemarljivim opterećenjem (100M), a pri merenju je bio opterećen ulaznom impedansom HighZ ulaza u MOTU, koja sugurno nije toliko visoka. Faze se moraju preračunati da bi se uporedile jer LtSpice i Matlab imaju različite konvencije - ako se faze od -281 i -295 stepeni preračunaju u dopunu do -360, dobijamo 79 i 65 stepeni, tj. opet dobro slaganje teorije i merenja.
Filter je dakle overen.
Sada ću do osnujem firmu za merenje THD, koja će članovima foruma davati rabat od 100%
.
Pozdrav
Za praktičnu upotrebu filtera pri merenju THD potrebno je znati koliko je slabljenje harmonika potisnute osnovne učestanosti jer ako se to ne uzme u obzir, dobijena vrednost THD će biti vrlo optimistička. Na primer, ako je slabljenje 2. harmonika 10dB i to se pri proračunu THD ne doda izmerenoj vrednosti, taj harmonik će u ući u proračun sa greškom od -10dB i tako neopravdano poboljšati ukupan rezultat.
Do ovih vrednosti se može doći teorijskim putem (model, odn. simulacija) i merenjem.
Merenje frekventnog odziva se može izvršiti pomoću vrlo čistog generatora sinusa sa promenljivom frekvencijom, ili pobudjivanjem filtera nekim od signala tipa PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence) ili MLS. Pošto ja nemam mogućnosti za tu vrstu merenja, isprobao sam pobudjivanje pomoću belog šuma sa ograničenim frekventnim opsegom, u konkretnom slušaju do 20kHz. Zahvaljujući jednom ponosnom vlasniku HP3585 s ovog foruma, imam od pre nekog vremena gen. šuma Brüel&Kjaer 1405
, koji sam iskoristio za pobudu. Ideja je da će beli šum pobuditi filter u celom frekventnom opsegu, tako da će se u spektru lepo videti njegov frekv. odziv. Da bi ovaj zadnji mogao i da se izračuna, potrebno je istovremeno snimiti signal pobude i odziv filtera, a zatim, vrlo aproksimativno rečeno, podeliti njihove spektre, što bi trebalo da rezultira frekv. odzivom.Pošto se radi sa šumom, potrebno je izvršiti duboko osrednjavanje rezultata, zašta je potreban dug zapis oba signala. Koristeći moju MOTU karticu i program Cockos Reaper snimio sam nekih 5000 sekundi signala 24/48 i evo rezultata dobijenih iz zapisa dužine izmedju 500 i 1000 sekundi.
Prvi prilog pokazuje izmereni frekv. odziv filtera na kome se vide markeri drugog i trećeg harmonika. Njihovo slabljenje u dB iznosi 10,2 i 5,8dB, pri ukupnom slabljenju filtera (insertion loss) od 2,8dB (krajnja desna tačka). Fazni stav im je -281 i -295 stepeni, što nam trenutno ništa ne znači.
Druga slika pokazuje rezultate simulacije, odn. frekv. odziv teorijskog modela. Na ukrsnicama (cursor) se vidi slabljenje od 10,8 i 6,4dB, što je odlično slaganje, pogotovo ako se uzme u obzir da je filter simuliran sa zanemarljivim opterećenjem (100M), a pri merenju je bio opterećen ulaznom impedansom HighZ ulaza u MOTU, koja sugurno nije toliko visoka. Faze se moraju preračunati da bi se uporedile jer LtSpice i Matlab imaju različite konvencije - ako se faze od -281 i -295 stepeni preračunaju u dopunu do -360, dobijamo 79 i 65 stepeni, tj. opet dobro slaganje teorije i merenja.
Filter je dakle overen.
Sada ću do osnujem firmu za merenje THD, koja će članovima foruma davati rabat od 100%
.Pozdrav