03-06-2020, 01:45 PM
(This post was last modified: 03-06-2020, 06:00 PM by Braca.
Edit Reason: desni umesto levi bok
)
Pri testiranju audio uređaja pomoću generatora sinusa s osrednjim THD, postoji mogućnost za smanjenje izobličenja na ulazu u DUT tako što se u tok signala generatora stavi niskopropusni (LP) filter. Korišćenjem linearnih i niskošumnih op-ampova, lako se realizuju filteri dobrog kvaliteta. Cilj je s minimumom materijala dobiti što strmiji filter.
Obzirom da se radi o monofrekventim signalima, talasnost prenosne funkcije filtera u propusnom opsegu nije od značaja, pa je moguće koristiti karakteristiku Čebiševa, koja na račun talasnosti poboljšava strminu filtera. Na primer, ako se kod filtera drugog reda dozvoli talasnost od 3dB, drugi harmonik će biti oslabljen za skoro 14dB, a treći za 21,5dB.
Prototip takvog filtera s jednim op-ampom prikazan je na prvoj slici. Sastoji se od dva kondenzatora, tri otpornika i jednog op-ampa. Kondenzatori su polistirenski, "Made in YU" (Goša, hvala!), a op-amp je kompozitni iz članka Groner/Polak, i ovo mu je bilo "vatreno krštenje" (njegov izmereni THD je -180dB). Striktno gledano, na ovim nivoima THD nije potrebna "teška artiljerija", ali je bila prilika da se sklop isproba. Sastoji se od dva op-ampa (OPA211/THS4031) i kompletno je realizovan na specijalnoj (J. Didden) adapterskoj poločici DIL-8.
Kao izvor signala poslužio je TH prototip našeg generatora (druga slika).
Spektar njegovog signala na izlazu od 50R (izlaz poj. snage TPSA6120) se vidi na trećem prilogu. Pri izlaznom nivou od oko -13,5dB (1,1Vrms) vidimo 2. harmonik na -115dB i treći na -105dB, što su nešto slabije vrednosti od nekih ranijih, ali se ovde radi o improvizovanom merenju.
Spektar na izlazu iz LP filtera (aktivni element je OPA627) se vidi na četvrtom prilogu. Drugi harmonik je sada na -129dB, a treći na -122dB, što znači da je oslabljen manje nego što filter omogućava (17 umesto 21,5db). Međutim, ovo su nivoi gde i THD kartice ima uticaj - ono što vidimo u svakom od direktno izmerenih spektara je uvek neki zbir izobličenja kartice i merenog objekta - pa bi se za tačnije rezultate moralo ići na elminacioni filter (notch) i LNA.
Na drugom spektru vidimo i da je desni bok osnovne frekvencije postao strmiji, a od viših harmonika vidi se još samo ostatak petog.
Pri korišćenju kompozitnog op-ampa dobijaju se ista izobličenja kao i sa OPA627, što znači da aktivni elementi u konkretnom slučaju nemaju uticaja na rezultat.
Ovaj metod smanjenja THD zahteva za svaku frekvenciju od interesa poseban filter, odn. preklapanje u jednom modulu. Njegovo pravo mesto je tamo gde postoji dobar monofrekventni oscilator kome treba pomoći da izađe na vrhunske performanse. To je verovatno jeftinije rešenje nego isterivati te performanse direktno u oscilatoru.
Pozdrav
Obzirom da se radi o monofrekventim signalima, talasnost prenosne funkcije filtera u propusnom opsegu nije od značaja, pa je moguće koristiti karakteristiku Čebiševa, koja na račun talasnosti poboljšava strminu filtera. Na primer, ako se kod filtera drugog reda dozvoli talasnost od 3dB, drugi harmonik će biti oslabljen za skoro 14dB, a treći za 21,5dB.
Prototip takvog filtera s jednim op-ampom prikazan je na prvoj slici. Sastoji se od dva kondenzatora, tri otpornika i jednog op-ampa. Kondenzatori su polistirenski, "Made in YU" (Goša, hvala!), a op-amp je kompozitni iz članka Groner/Polak, i ovo mu je bilo "vatreno krštenje" (njegov izmereni THD je -180dB). Striktno gledano, na ovim nivoima THD nije potrebna "teška artiljerija", ali je bila prilika da se sklop isproba. Sastoji se od dva op-ampa (OPA211/THS4031) i kompletno je realizovan na specijalnoj (J. Didden) adapterskoj poločici DIL-8.
Kao izvor signala poslužio je TH prototip našeg generatora (druga slika).
Spektar njegovog signala na izlazu od 50R (izlaz poj. snage TPSA6120) se vidi na trećem prilogu. Pri izlaznom nivou od oko -13,5dB (1,1Vrms) vidimo 2. harmonik na -115dB i treći na -105dB, što su nešto slabije vrednosti od nekih ranijih, ali se ovde radi o improvizovanom merenju.
Spektar na izlazu iz LP filtera (aktivni element je OPA627) se vidi na četvrtom prilogu. Drugi harmonik je sada na -129dB, a treći na -122dB, što znači da je oslabljen manje nego što filter omogućava (17 umesto 21,5db). Međutim, ovo su nivoi gde i THD kartice ima uticaj - ono što vidimo u svakom od direktno izmerenih spektara je uvek neki zbir izobličenja kartice i merenog objekta - pa bi se za tačnije rezultate moralo ići na elminacioni filter (notch) i LNA.
Na drugom spektru vidimo i da je desni bok osnovne frekvencije postao strmiji, a od viših harmonika vidi se još samo ostatak petog.
Pri korišćenju kompozitnog op-ampa dobijaju se ista izobličenja kao i sa OPA627, što znači da aktivni elementi u konkretnom slučaju nemaju uticaja na rezultat.
Ovaj metod smanjenja THD zahteva za svaku frekvenciju od interesa poseban filter, odn. preklapanje u jednom modulu. Njegovo pravo mesto je tamo gde postoji dobar monofrekventni oscilator kome treba pomoći da izađe na vrhunske performanse. To je verovatno jeftinije rešenje nego isterivati te performanse direktno u oscilatoru.
Pozdrav