THD?

[lancaster]

...a nie, przepraszam, chłodno się robi, bo jest przeciąg:)

[Simonello]

Zaraz się zabieram za Frappe, chyba coś zostało. A może zostawię na jutro, ponoć cieplej ma być :-)

[senicz]

jeszce pociagna lyk wody mineralnej z bidetu i lece do domu na truskawki w smietanie. Nazre sie tak ze az mi kicha stanie!!!!

[senicz]

Linear zrobil taki wzorcowy gen do badania adc 24bit na 10khz i z opisow wynika , ze zaklocenia wynosza tylko 2,7uV co daje jakies 127dB thd+N. Niezle. Uklad straszny. Wydaje sie ze mozna ten problem rozwiazac prosciej. Ale jak? Linear zastosowal super skomplikowane uklady z przesuwnikami fazowymi ale? zwykly wien pozwala uzyskac podobne rezultaty gdyz gen wystarcza wzmocnienie 2-3. Reszta wzmocnienia op idzie na linearyzacje ukladu wiec mozna sie spodziewac bardzo duzej liniowosci podobnej do podawanej w katalogach dla opa627 i innych. Problem lezy w dwuch elementach. Spadku wzm dla 10-20khz i thd obwodu automatyki stabilizacji napiecia wyjsciowego. Mam kilka pomyslow wiec chyba damy rade!!!!

[senicz]

jutro zaczynam na powaznie grzebac w thd generatorow. Gdzies w necie zauwazylem uwage na temat h2 i h3. Np. opa627 i ad797 h3 nie generuja. Jesli mi sie uda zmniejszyc thd ukladu vca w gen to jestesmy w domu.

Szukam tez ukladu automatycznego dostrojenia na max lub min sygnalu? nie na comparatorze fazy a na detekt. amplit. Oczywiscie najlepeij to zrobic na procku ale moze da sie prosciej?

[AndyM]

Też jestem teraz na etapie budowy kolejnego zestawu do pomiaru bardzo małych THD. Ponieważ udało mi się już zbudować parę podobnych urzadzeń (+ 10 razy więcej w formie doświadczalnej, w postaci kłębu drutów) i ta odrobina praktyki pozwala mi nieco inaczej podejść do tematu oraz przyjąć trochę inne założenia (na pewno nie przy 20kHz i nie 20Vsk z generatora). Sama zasada pomiaru pozostanie u mnie jeszcze zupełnie tradycyjna, tzn. eleiminacja częstotliwości podstawowej, chociaż w miarę upływu czasu coraz bardziej przestaje ona mi się podobać.

Nie wiem czy ktoś już tej sprawy na Forum nie poruszał, ale istnieje metoda pomiaru THD przy pomocy białego szumu. Znam tylko ogólne zarysy tej metody, bez żadnych konkretnych szczegółów, norm i zaleceń. Wydaje mi się ona 100 razy lepsza jako kryterium do rzeczywistej oceny badanego sprzętu. Kiepska znajomość angielskiego nie pozwala mi poszukać odpowiednich informacji w Internecie. Znalazłem za to polskie ślady na ten temat:

M.Walaszek, B.Bartoszek: "Metoda pomiaru i miara zniekształceń nielinearnych przy wykorzystaniu szumu białego jako sygnału pomiarowego". PAK nr.3. Wydawnictwo NOT. Warszawa 1978.

Czy może ktoś "toto" ma?. Bo ja nie nawet wiem co oznacza skrót PAK.

[muls]

AndyM. z szumem jest dokładnie odwrotnie.Traktujesz go, że ma wszystkie dostępne częstotliwośći jakie cie interesują -występujące z takim samym natężęniem w każej jednostce czasu i ponadto te wszystkie częstotliwośći robią wszystkie możliwe interakcje na wszystkich możliwych nieliniowościach urządzenia. Pozostaje ci przeciwnie niż w metodzie generatorowej ,nie wycinanie podstawowej,ale wąskopasmowym filtrem wybieranie poszczególnych częstotliwości które dominują (nagle okazuje się że na wyjśćiu urządzenia pojawiają się częstotliwości dominujące i ich harmoniczne których żadną miarą w szumie na wejściu urządzenia nie było). Trzeba tylko mieć generator szumu i przestrajany filtr z woltomierzem ( wąski filtr 3-10 HZ) lub gotowy analizator harmonicznych.Znacznie ciekawsza i wszechstronniejsza metoda pozwalająca zmierzyć znacznie więćej bo i intermodulacje -o której znajdziesz w ksiązkach o pomiarach elektroakustycznych.Pozdrowienia

[AndyM]

W książkach o pomiarach elektroakustycznych, przynajmniej tych którymi dysponuję, jest na ten temat d....

Moje wyobrażenia w sprawie toru pomiarowego tej metody są trochę inne, być może błędne, a wyglądają one w przybliżeniu tak:

- Generator szumu białego za którym są dwa filtry: jeden przepuszcza pasmo 20 Hz - 20 kHz, drugi kompletnie wycina zakres np. 4 kHz - 6 kHz.

- Sygnał szumowy z brakującym zakresem 4 - 6 kHz podawany jest na wejście badanego wzmacniacza.

- Na jego wyjściu jest filtr pasmowo-przepustowy o nieco węższym zakresie, ale zbliżonym do 4 - 6 kHz. Tym samym przepuszcza on tylko co powstało we wnętrzu badanego wzmaniacza a nie było na jego wejściu.

- Za filtrem jest czuły wzmacniacz i woltomierz True RMS.

Wszystko co zostanie w tym układzie zmierzone, będzie wynikiem działania wszystkich możliwych zniekształceń wzmacniacza. Będą to zarówno produkty: nieliniowości, intermodulacji i wszystkiego co tylko można sobie wyobrazić, a co wynikło z jednoczesnego (podkreślam: jednoczesnego!) wzmacniania niemal wszystkich możliwych częstotliwości z zakresu 20 Hz - 20 kHz (muzyka jest bardziej podobna do szumu niż do czystego sinusa). Pod jednym jednak warunkiem, że produkty tych zniekształceń znajdą się w przykładowym paśmie 4 - 6 kHz. Nie można więc jednym takim pomiarem "załatwić" całego wzmacniacza gdyż do wybranego pasma 4 - 6 kHz dostaną się np. dopiero 4-ta, 5-ta i 6-ta harmoniczna sygnału 1 kHz i np. harmoniczne nr 8 - 12 dla 500 Hz.

W zasadzie jedyną przeszkodą w zbudowaniu takiego miernika jest całkowita niewiedza. Nie mam pojęcia, czy całe pasmo dzielić trzeba na oktawy: 20 - 40 Hz, 40 - 80, itd, itd., a może tercje lub też "kawałki" o w miarę równomiernym rozkładzie mocy szumów: 0 - 1kHz, 1 - 2 kHz, 2 - 3 kHz, itd. Proszę zauważyć, że jedynym problemem technicznym jest budowa filtrów o odpowiednio stromych zboczach. Nie bez znaczenia jest to, że własne szumy badanego wzmacniacza jak i użytej przy pomiarze aparatury można w prosty sposób odliczyć od uzyskanego wyniku.

 

> muls:

Szczerze wątpię czy używa się tu filtrów o paśmie tylko 5 - 10 Hz. Na wyjściu będą wtedy jedynie drobniutkie ułamki uV (mikrowolta) i trzeba by wykonać ponad 10 tys pomiarów aby przejechać całe pasmo do 20 kHz. Chyba nie o to tu chodzi.

[muls]

Posiadany Bruel@Kijer 2010 pozwala przeczesać całe pasmo jedną gałka w całym zakresie 2 Hz- 200 khz (woltomierz heterodynowy) z przełaczaną szerokościa pasma 1000- 3 hz i czułośćią microvoltową.Zeby nie przeskoczyć prązka wpierw szerokość 30- 100 hz a potem można węższym.To o czym piszesz jest w końcu tym samym, tylko dzielonym na kawałki -chyba żę nie zrozumiałem dobrze.Normalnie wystarcza mi szerokość filtra 10 hz, 3 hz jest strasznie niestabilne w sensie trafienia max.

[AndyM]

Tak!. Nie rozumiemy się kompletnie!.

[senicz]

oczywiscie metoda bialego szumu pomiaru thd czy ogolnie zaklocen pojawiajacych sie w pasmie wycietym jest latwa do przeprowadzenia. Przy pomocy edytora audio z pc wycinasz z duzym nachyleniem np.90dB/oct pasmo i tak zdefiniowane pasmo podajesz na wej wzm . Na PC ogladasz co sie pojawilo w wycietym zakresie i juz wiesz. Problem w tym ze to jest dobre tylko do pom wzm i innych sredniej klasy. Tak do 0.005% lub z uzyciem audio prec. 1 lub 2. W przypadku dokladnych pomiarow ukladow naprawde low thd thd

[senicz]

bardzo duzo thd powstaje w stopniach koncowych scalakow. Wynika to z gorszych paramtrow tranz pnp lub stosowania w tym stopniu tylko tranz. jednej polaryzacji -npn. Dodanie zrodla stalopradowego od strony "-" zmusza wtornik emiterowy do zwiekszenia pradu spoczynkowego stop. wyjsciowego i ostatecznie linearyzacje calosci. Czesto sami producenci proponuja cos takiego np. dla lt1115 a takze widzialem takie rozwiazanie w nad 100 - preamp a takze w cd tej firmy hi-end. Napewno bardzo dobre zrezultaty osiagnie sie w lm3886 i podobnych gdyz zastosowano w nich niesymetryczne stopnie wyjsciowe.

[AndyM]

Dodatkowy zewnętrzny tranzystor wyłącza w scalaku jeden tranzystor z pary z wyjściowej i zmusza tego co został do pracy w klasie A (z prądem spoczynkowym narzuconym przez żródło zrobione z tego zewnętrznego). Taka sztuczka udaje się tylko ze wzmacniaczami operacyjnymi, pod warunkiem że nie będzie przekroczony próg zadziałania zabezpieczenia przed zwarciem. Nie słyszałem aby ktoś tak zrobił z końcówką mocy (np. LM3886).

P.S.

Z szumowym miernikiem THD wszystko się prawie zgadza, z wyjątkiem tego, że nigdy nie miałem zamiaru używać do tego celu karty dźwiękowej PC. Chodzi mi o komletnie niezależny układ. Dobry, w miarę prosty i łatwy do zrobienia.

[AndyM]

>senicz

Przepraszam!. Zapomniałem dodać:

Światloszczelną puszeczkę z fotorezystorem i diodą LED trzeba dodatkowo zaekranować dość grubą blachą. Fotorezytor jest doskonałym czujnikiem promieniowania radioaktywnego (w czasach Czernobyla zrobiłem na polskim RPP130 doskonałego "Gaigera"). W moim próbnym generatorze użyłem do tego ekranowania blachy ołowianej grub ok. 1 mm (do nabycia w niektórych sklepach wędkarskich jako materiał na ciężarki). Pomogło niewiele, ale zawsze trochę. A może tylko dlatego mieszkam w jakiejś mocno zapromieniowanej strefie?...

[senicz]

nie chodzi o calkowite wyeliminowanie pradu pracy dolnego tranz. z OP a tylko zwiekszenie pradu a ten prad najlepeij dobrac doswiadczalnie. Co do lm3886 to sa to powszechnie stosowane sposoby poprawy pracy tego sredniej jakosci wzm.

 

Co do filtra srodkowozaporowego to najlepiej to zrobic na filtrze qwadraturowym na kilku op. Przyklad z programem na pc podalem dlatego bo dosc latwo zrobic na PC wlasnie taki sygnal o jaki Panu chodzi. I moze pan nagrac ten sygnal na plytke dvd i nie martwic sie o gen z takim sygnalem a szumy beda na tyle male w pasmie zaporowym ze do pomiarow wzm wystarcza.

 

Wydaje sie ze warto pomierzyc thd wnoszone przez fotorezystor w zaleznosci od amplitudy sygnalu i wielkosci oswietlenia. Narazie jest zbyt goraco aby cos kombinowac.

[muls]

AndyM.> rzeczywiście z tymi ksiązkami jest do .......Te informacje chyba były z biuletynów Br@ Kijer.Bo można tak- że wpuszczasz pasmo szumowe np 1- 3 khz( generatory szumów Bruel@ Kijer mają takie szumy ograniczone pasmowo- dla róznych pasm) a potem wyżej np powyżej 3 khz badasz analizatorem harmonicznych o wybranej szerokości pasma -co ci się dostało ze wzmacniacza. Dokładnie odwrotnie, o ile dobrze cię zrozumialem.

[muls]

senicz> zastanów się nad takim układem.Bierzesz wzmacniacz pomiarowy AD 624 , miedzy jego wejściami + i_dajesz badany układ lub element, potem wysterowujesz go z generatora o malych zniekształceniach ,ale bez wariactw np podając sygnal na nóżkę +.Na nóżce - dajesz dzielnik napięcia żęby skompensować wzmocnienie badanego układu ( może to być równocześnie obciążenie badanego układu).Na wyjśćiu wzmacniacza pomiarowego mierzysz już tylko THD tego układu badanego ,bo cala reszta włłłłłłłącznie z THD generatora sterująćego jest sygnałem wspólnym a więć podlega dyskryminacji z współ,CMMR 130 dB wzmacniacza pomiarowego.

[senicz]

z analizatorami widma jest ten problem, ze maja one mala dynamike wlasna. Najlepsze duzo nizej od najlepszych gen audio i ukladow. Tak wiec analizator bedzie pokazywal wlasne thd. Czesto analizatory maja dobre parametry w dosc waskim zakresie amplitud.

 

Co do ukladu na operacyjnym miernika thd to jest to znany sposob wyfiltrowania podstawowej. Problemem sa przesuniecia fazowe ukladu mierzonego ktore trzeba kompensowac czyli wprowadzac przesuniecie fazy dla kompensacji. Zreszta taki scalak wprowadzi na zbyt duzo thd od siebie aby pomiar byl dokladny dla najlepszych ukladow.

[senicz]

no jak by tak zrobic dobry generator? ale jak? kupilem lm1228 i ciekawe jak sie zachowa w obwodzie vca? podobno najlepsze sa zarowki ale mikrofonuja i tez zle. Zrobilem gen przestrajany w szerokim zakresie z thd ok. 0.02% ale pewnie te thd pochodza z ukladu stabilixzacji ampl. bo wszystkie op maja takie same thd. Wiec to nie scalaki decyduja o thd a tylko obwod stabilizacji. Piszac wszstkie to mysle o tych najlepszych ale taki lf411 old boy tez sie dobrze sprawuje. Tak wiec chyba kolej na stabilizacje na lt1228 i zarowkach. Najbardziej licze na zarowki bo ich firmy nie stosuja z uwagi na zawodnosci i koniecznosc ustawienia U wyjsciowego po wymianie. A to moze zrobic tylko lebski p. Marek z service.

Powiem krotko. Zrobic wzm o niskich thd np. thd

[muls]

senicz> taki układ mierzy zniekształcenia poniżęj 0.00001%,chyba nie wiesz co to jest CMMR 130dB przy wzmocnieniu wzmacn,60 dB a chyba łatwiej zrównoważyć fazowo niż stracić resztę życia na coś, co nie jest tego warte, bo same oporniki mają większe lub porównywalne nieliniowośći.Ale jak tam chcesz.

[senicz]

o prosze tu jest takie cos gotowe a twoje propozycje to niby jak?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[senicz]

a tu jest caly schemat bardzo dobrego systemu. Ale jak to dziala? nie lapie calosci.

[senicz]

wracajac do tego cmrr czy jak mu tam. Ten pomiar jets strasznie upier.... gdyz musisz skompensowac faze sygnalu wyjsciowego bo jak nie to masz falszywy sygnal. Oczywiscie mozna powiedziec ze przesuniecia fazowe to tez znieksztalcenia ale............

znieksztalcenia fazy w funkcji f sa czesto dosc zlozone i trudno utawic wlasciwa. Nastepnie musisz ustawic poziom sygnalu na obu wejsciach identyczny co jest trudne gdyz dzielniki rezystorowe nie wystarcza i trzeba krecic prkami. A ostatecznie najlepsze wzm mocy jakie mnie sie udalo zbudowac maja thd w granicach 0.0002% dla 1k wiec chyba nie ma problemu aby zbudowac cosmalej mocy z mniejszym thd? no i to jest takie podniecajace!!!!!

Szcerze mowiac to ja wiem jak to zrobic ale kraze jak sep kolo padliny delikatnie robiac inne patenty i sprawdzam inne koncepcje. Np. nieglupim pomyslem jest uzycie kwarca jako wzorca gdyz odpadaja problrmy ze stabilizacja f co jest duzym klopotem przy pomiarach.

[muls]

senicz> narysuj sobie to co ci podałem-masz tylko za ukł.badanym jeden dzielnik skompensowany który idzie na wejście -, zadaniem jego jest zrobić sygnał na drugim wejściu taki jak na pierwszym.Dzielnik ten musi być z idealnych oporników bo od niego zalęży wszystko-tak zresztą jak w twoich generatorach. A ten układ który podałeś robi to samo ale nie wykorzystuje cennej właściwości CMMr.

[senicz]

ja jednak pozostane przy swoich gen. bo upier.... pomiaru podanego przez kolege jest zbyt duza. No wlasnie ta kompensacja jest tak trudna. I zmiana w ukladzie badanego wzm wymaga ponownej kompens. gdyz beda beldy w wyniku.

[muls]

a biorąc pod uwagę że dzielnik jest równolegle do niskiej opornośći obciążenia oporniki mogą być niskoomowe a więc łatwiej wszystko zrobić z uwagi na szerokopasmowość- możesz założyć stały podział a dobrac wzmocnienie układu badanego.-co chyba nie jest trudne ?.Wzmacniacz kompensuje się typowo na max CMMR małym kond. przyłaczonym do jednej nózki(są dwie) miedzy którymi jest jeden opornik regulujący wzmocnienie AD 624( AD 524).

[AndyM]

Temat pomiaru bardzo małych THD przy pomocy białego szumu postanowiłem kontynować niezależnie. Wszystkich zainteresowanych tą sprawą zapraszam na:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[senicz]

nie pozostaje nic innego jak tylko zrobic to co kolega proponuje i juz. Ba, ten uklad pozwoli na pomiar tak pozadanego bialego szumu do pomiaru thd. Problemem tylko bedzie sam op pomiarowy ktory w otwartej petli bedzie mial jakies niewiarygodnie duze sygnaly szumow i niezrownowazenia. Policz sobie tylko 1uV szumow na wejsciu razy wzm bez nfb a pomiar bedzie wygladal jak??

[senicz]

prace nad sengen lub gensen poszly dalej. Zostawilem wszystkie obce koncepcje a zajalem sie swoimi pomyslami gdyz jest zbyt goraco. Gerator bedzie w ostatecznej wersji przestrajany w pasmie 20-20000 jednym no moze w dwoch podzak. narazie testuje uklad monoeficzny. Wiec tak f=1,6k thd na hp339 0.0014% thd hp339 na tej f 0.00145% to znaczy thd filtra i generatora z hp339. Ten filtr z hp ma te wade, ze niestety pozostawia dosc duza pozostalosc na swoim wyjsciu podstawowej f. Wynika to z jego budowy gdyz wykorzystuje ta f do pomiaru jakosci dostrojenia sie filtru do sygnalu i te resztki sa potzrebne do pomiary fazy i optymalizacji dostrojenia. Sam filtr na wejsciu miernika posiada az dwa OP do ustawienia odpowiedniej wartosci sygnalu i one tez pewnie zanizaja jakosc sygnalu wejsciowego. I choc te OP pracuja dla amplitud rzedu 7V jako wtorniki to jednak wnosza spore thd. Wedlug moich kalkulacji moj generator ma thd na poziomie 0-0003% lub mniej dla tej F=1,6k zmieniajac operacyjne na lepsze mozna zmniejszyc f jeszcze ze 2-5razy a zmieniajac uklad stabilizacji amplitudy kolejne 2-3 razy a dobierajac ementy bierne penie uzyka sie kolejne 0,5 raza. Jak juz wszystko ruszy na tych scalonych OP to wtedy podmienie te OP na damfaki i kolejny raz zmniejsze thd gdyz kazdy z nich bedzie optymalizowany do innych celow. No wkoncu damfak jest na dyskretnych wiec przez wymiane tranzystorow mam mozliwosc ogromnego wplywu na ostateczne parametry. Bede dazyl do duzych amplitud na wyjsciu - nawet do 30V rms gdyz wtedy latwiej uzyskac duzy stosunek sygnal/szum.

Podlaczenie PC do systemu spowodowalo wzrost thd. Sama masa to zrobila. Mysle ze polaczenie PC przez swiatlowod na spdif rozwiaze ten problem. No i na koniec obraz thd sengen/gensen i gen z HP339

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[senicz]

wykres pokazuje sygnal na "monitor out" HP339. jak widac duzo syganalow harmonicznych spowodowanych zakloceniami z PC. Na uwage zasluguje nizszy poziom szumow z sengena. A nie sa to jeszcze szumy zoptymalizowane gdyz uzylem na wyjsciu LF411 bo te hindendowe sa kiepskie dla duzych amplitud. Obraz pokazuje thd dla Vout ~7V rms.

 

Najlepeij gdyz sengen zostanie wyposazony w czestosciomierz gdyz strojenie bedzie analogowe i woltomierz napiecia wyjsciowego. Nie bede robil na przelacznikach zadanej f gdyz dokladne rezystory sa drogie i lepeij mi kupic jeden dobry R np. 10k/10k nic robic wielosekcyjny przelacznik.