Pomiary wzmacniaczy za pomocą PC-ta

[ATM]

Mając chwilę wolnego czasu, eksperymentowałem z programem SpectraPlus, w kontekście pliku korekcyjnego, o czym pisałem powyżej. Otóż okazuje się, iż takowy wcale nie jest potrzebny. Przy wyborze właściwej funkcji przejściowej, realizowanej przez program, charakterystyka częstotliwościowa karty, linearyzowana jest automatycznie.
Dla mojego SB live, pasmo jest wtedy idealną linią prostą,(bez spadków wzmocnienia na krańcach), w zakresie od 20Hz do 22KHz.
Bardzo to wygodne przy pomiarach, karta w całym swoim paśmie przenoszenia, nie wpływa na wynik pomiaru.
Jest za to możliwość zastosowania pliku korekcyjnego, przy pomiarach z mikrofonem.
Niestety, w programie RMAA, brak takiej opcji.

Jako ilustracja - załączniki
Na pierwszym, ta cienka linia na poziomie ok -3dB, to właśnie "wyprostowane" pasmo karty dźwiękowej.
Na drugim, to samo, ale w widoku 3D. Wyrażnie widać, że do ok 22KHz, charakterystyka idealnie liniowa.

[Tomasz Gumny]

polaryzacja automatyczna 47R||1500uF (Us1=-1.55V);

Aż taki wielki elektrolit?

Do drugiego egzemplarza wstawiłem 220uF i zrobiłem małe porównanie:

fr.png

Pomiary wykonałem z użyciem nieco ułomnej karty FM-801, dlatego wykonałem dwa pomiary samej karty. Wyniki jednego pomiaru karty odjąłem od wszystkich pozostałych (RMAA daje taką możliwość). Widać, że taka normalizacja działa dość dobrze w zakresie, gdzie karta daje jakikolwiek sygnał: 20Hz..10kHz (biały wykres). Niestety powyżej 10kHz karta już tylko szumi...
Tutaj jednak interesował mnie wpływ kondensatora katodowego na dolną granicę pasma przenoszenia. Wydaje się, że przy 220uF wzmacniacz tnie nieco za wysoko, bo transformator potrafi przenieść niższe częstotliwości. Ostatecznie zamontuję 470..680uF, gdy tylko znajdę jakieś małe egzemplarze.
Zaletą mniejszej pojemności jest cichsze puknięcie w głośnikach po załączeniu napięcia anodowego.
W sumie zaczynam lubić RMAA...

[ATM]

Brawo Tomek. Okazuje się, że RMAA wcale nie jest taki zły i można nim coś pomierzyć. Może dobrze by było dokładniej opisać, w jaki sposób dokonujesz normalizacji, jakieś obrazki, zrzuty ekranowe…
Oczywiście w celach dydaktycznych, by już nikt na forum nie mógł powiedzieć,
że nie ma czym, lub nie wie jak mierzyć.

[Waldemar D.]

Fakt, że dla 220uF charakterystyka zaczyna opadać już od f=200Hz, jest dla mnie niezrozumiały...

[Marvel]

I tak, i nie. Bo dla 220uF jest 40Hz przy -3dB.

[Tomasz Gumny]

Zauważ, że spada też przy kondensatorze katodowym 1500uF. Przypuszczam, ze to skutek ograniczonego pasma transformatora i filtru na wejściu 47nF/470k.

[Tomasz Gumny]

Przy pomiarach parametrów wzmacniacza z pomocą PC-ta, warto by wiedzieć przy jakiej mocy wyjściowej dokonuje się pomiaru. RMAA w trybie kalibracji wysyła cyklicznie co około 1.3s przez 0.2s ton o częstotliwości 1kHz.
Przydałby się prosty przyrząd, którym bez oscyloskopu można by zmierzyć moc na wyjściu wzmacniacza. Obciążeniem wzmacniacza jest rezystor (zwykle ~8R).
A może zamiast mierzyć moc, lepiej sygnalizować osiągnięcie określonej mocy, np. 1W?

[traxman]

A dokładnie czy niedokładnie?

Całkiem niedokładnie to prostownik i miernik wychyłowy wyskalowany w Watach przy sinusie 1kHz.
Niedokładnie to prostownik z uśrednianiem i komparator np. na wzmacniaczach operacyjnych.
Dokładnie to AD636 (TRMS) i jakiś panel odczytowy.

[Tomasz Gumny]

Obawiam się, że dla obu rozwiązań czas tonu będzie za krótki.

[traxman]

Jeżeli program nie blokuje drugiego kanału to można wykorzystać program typu oscyloskop do pomiaru mocy w tym samym czasie co RMAA. A jeżeli blokuje to chyba łatwiej wykorzystać osobne programy oscyloskopu i generatora (jest ich kilka) do pomiaru wzmacniacza.

[Tomasz Gumny]

RMAA wysyła i odczytuje oba kanały równocześnie. Poza tym nawet do innych programów, przydałaby się możliwość skalibrowania lub zmierzenia mocy wyjściowej wzmacniacza. Może detektor wartości szczytowej?

[traxman]

To powinno dać radę, tylko do czego doprowadzisz sygnał mierzony? RMAA odczytuje cały czas?

[Tomasz Gumny]

Na początku jest faza "testu", w której ustawia się regulatory wyjść i wejść tak, żeby uzyskać na wejściu karty dźwiękowej sygnał o optymalnym poziomie. Nie mamy jednak informacji jakiej mocy odpowiada ten poziom. Radzę sobie w ten sposób, że po znalezieniu właściwych ustawień, sprawdzam napięcie na wyjściu oscyloskopem. Czasem konieczna jest zmiana dzielnika napięcia między sztucznym obciążeniem (rezystor 8R) a wejściem Line-in - to też warto by jakoś usprawnić.
Dodane:
Naskrobałem schemat układu, który w założeniach ma sygnalizować świeceniem LED-a czy sygnał na wyjściu wzmacniacza osiągnął ustawioną potencjometrem moc. Po południu spróbuję to złożyć i przetestować - do tego czasu mile widziane uwagi.

peak.png

Krótko o działaniu: R1 stanowi sztuczne obciążenie dla wzmacniacza. Na wejście karty dźwiękowej jest podany sygnał z tego rezystora podzielony przez 4 i zabezpieczony dwukierunkowym transilem (zakładam, że karta wytrzyma +/-5V).
Przez tłumik na P1 sygnał jest też podawany na detektor szczytowy, układ całkujący R8/C2 i komparator z napięciem odniesienia ~0.6V (D2).
Potencjometr ma być wyskalowany w zakresie od 0.1..10W na 8 omach (1.26..12.6Vpk).
Układ będzie zasilany z baterii 6F22.
Dodane:
Zrobiłem ten układ i działa bardzo ładnie. Zmieniłem tylko rezystor włączony szeregowo z potencjometrem, żeby jak najlepiej wykorzystać skalę:

ptest.jpg

Ustawiam potencjometrem żądaną moc a następnie reguluję nastawami w komputerze i wzmacniaczu tak, żeby podczas testu w RMAA dioda była na granicy migania. Porównanie z oscyloskopem wypadło bardzo przyzwoicie.

[Romekd]

Witam.
Panowie, od kilku lat używam programu RMAA z kartą dźwiękową E-MU 1616m. Program ten został stworzony do badania parametrów komputerowych kart dźwiękowych, w związku z czym ma dość ograniczone możliwości i nie nadaje się do badania np. filtrów, czy wzmacniaczy z załączonymi regulatorami barwy dźwięku - przy dużych różnicach poziomów sygnałów dla poszczególnych częstotliwości testu wyświetlony zostaje komunikat o błędzie (przekroczeniu dopuszczalnego poziomu sygnału na wejściu przetwornika ADc /CLIP/, lub o wystąpieniu w którymś momencie trwania testu zbyt niskiego sygnału /program zaleca wówczas jego zwiększenie i powtórzenie testu/). Po takim komunikacie oczywiście test zostaje natychmiast przerwany, a jego wyniki "utajnione" .
Próbowałem nabyć jakiś lepszy program, między innymi szukałem dystrybutora wspomnianego tu programu Spectra Plus (Lab), ale okazało się, że jego zakup w naszym kraju jest nierealny .
W końcu mój uczeń znalazł w necie darmowy program "Visual Analyser 2010 Beta", oraz jego starsze wersje, które można bez problemu pobrać ze strony:

http://www.sillanumsoft.org/download.htm

Z tego co wyczytałem program ma duże możliwości. Wyposażono go w generatory, programowy oscyloskop, możliwości kompensacji zniekształceń karty przy badaniu parametrów wzmacniaczy, uśrednianie, zatrzymywanie wykresów, oraz możliwości pomiarów impedancji i charakterystyki filtrów. Więcej informacji można znaleźć na stronie:

http://www.sillanumsoft.org/news.htm

Pozdrawiam,
Romek

[Tomasz Gumny]

Do analizatora widma w RMAA daje się wczytać dowolny sygnał w postaci ".wav". Poniżej widmo przebiegu prostokątnego 1kHz znalezionego gdzieś w internecie:

1kHz.PNG

Trochę gorzej jest z pozostałymi pomiarami, bo często sygnalizuje "brak sygnału sync w pliku" i na razie nie wiem jak to ominąć.
Dodane:
W tym dokumencie jest porównanie kilku programów podobnych do VA.