sebi_c Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 (editat) Lucrand la un amplificator, mi-am spus, de ce sa nu testez amplificatorul astfel incat sa-l compar cu schema simulata? M-am gandit sa fac asta cu un buget mic, astfel incat sa-mi dau seama, daca merita sa abordez problema mai profund. Asa ca am luat o placa de sunet pe USB de la Asus, Xsonar U7, nici f. buna, nici f. proasta. Ideea era sa aiba 192KHz sampling rate. Am tot cautat un free software care sa-mi ploteze diagrama Bode pentru a compara cu simularea in LTspice. Am constatat ca e mare penurie de software capabil sa ploteze amplitudinea si faza, marimile de baza ce descriu acest test. Am gasit un programel, folosit si de mcl2k6 (de aici de pe forum), numit Arta. Unele stiu numai amplitudinea, dar faza, nu. Programul este destinat pentru uz general, dar cu mult specific de testat boxe (mai degraba, tot lantul audio). Mai intai am verificat cam cum merge placa U7, folosind acest program. Diagrama Bode a placii este si THD este: Se observa ca are un comportament destul de neutru, chiar prea neutru, mai ales la comportamentul fazei! Dupa cum am spus am un amplificator in lucru, asa ca arat cum functioneaza in bucla deschisa. Testul s-a facut la o putere de iesire de circa 36W. Din start am impus o diminuare a amplificarii cu reactie negativa de 20dB, cu scopul de imbunatati THD (liniaritate) si raspunsul in frecventa. La conectarea RN, se pune problema stabilitatii, asa ca cu aceasta ocazie am verificat marginea de stabilitate. Acest lucru se face analizand tocmai acest grafic, urmarind care este faza la amplitudinea diminuata de reactie, adica tragem o dreapta corespunztoare, -20dB si unde se intersecteaza cu cacaracteristica de amplitudine, citim cat este faza. Faza este in acest caz de 135grade. Dupa cum se stie, cand faza este 180grade, amplificatorul devine oscilator. Se poate demonstra ca pentru un amplificator stabil faza maxima poate fi de 150grade, asa ca intre 150..180grade amplificatorul este considerat instabil. Pentru siguranta, multi considera ca amplificatorul ar trebui sa aiba faza aici sub 140grade. Eu am 135grade, asa ca se poate considera a fi un sistem stabil . Unii definesc aceasta valoare de 45grade (180-135=45), margine de stabilitate. Mentionez ca in prealabil, in bucla deschisa amplificatorul a fost compensat usor pentru a indeplini aceasta cerinta. Distorsiunile fara RN sunt aratate mai jos. La aceasta putere, sunt spre 2%, la puteri mai mici, fiind ceva mai mici. Dupa aceste operatiuni am conectat reactia negativa si am obtinut aceasta diagrama Bode: Observam ca amplitudinea s-a diminuat cu 20dB, adica tensiunea a scazut de 10 ori, iar puterea de 100 de ori, adica la iesire sunt 0.36W. Banda la 3dB este peste 70KHz, iar pana la 20KHz, aproape constanta. Dostorsiunile in acest caz sunt aratate mai jos. Distorsiunile sunt intradevar mici, dar si puterea este mica. Pentru asta sa vedem cum stau lucrurile la 20W. Amplitudinea are o variatie de maxim 0.3dB pana la 20KHz, iar peste 70KHz de 3dB. Distorsiunile sunt de asemeni acceptabile, asa cum se vede in graficul de mai jos. La 1KHz sunt pe la 0.3%, iar la 20KHz pe la 0.5% La puterea maxima utilizabila cu distorsiuni acceptabile de 40W, diagrama Bode arata astfel: Se pastreaza bada de frecventa cam in aceeasi parametri ca la 20W. Distorsiunile incep sa creasca, astfel: La 1KHz sunt pe la 0.5%, iar la 20KHz sunt cca. 1.7%. Mai mentionez ca amplificatorul are o putere la iesire inainte de clipping de circa 45W. Am facut aceasta teorie pentru a face o comparatie cu schema simulata. Vreau sa spun ca sunt diferente notabile si asta din cauza unui model nesatisfacator al transformatorului de iesire, cat si a modelelor lampilor, dar intr-o pondere mult mai mica. Am tras de parametrii transformatorului in simulator, astfel incat sa se potriveasca cat mai mult cu realitatea, dar oricum nu am putut crea ceva similar 100%. In general, am folosit simularea pentru a compensa amplificatorul in bucla deschisa pentru un comportament stabil, lipsindu-mi alte modalitati fezabile de a studia direct acest lucru real. Niciodata nu s-au potrivit rezultatele costatate cu mediul real. Mai putem constata, ca degeaba, alergam dupa THD extrem de mici in simulare pentru ca in practica lucrurile stau altfel. Nu vreau sa minimizez rolul simularii in dezvoltarea unei scheme, dar acest lucru il consider normal, decat daca chiar vreau sa realizez ce simulez. In concluzie, desi am avut un instrument ieftin, am putut face o analiza care altfel ar fi presupus scule sofisticate de laborator. Consider ca nu sunt cele mai acurate masuratori, dar ele corespund in mare masura conceptual cu ceea ce-i real, important e sa ai un concept coerent asupra ce vrei afli (la ce sa te astepti). Inainte de asta, osciloscopul meu analogic cu tub catodic de la Tektronix, a fost piesa de baza in a pune la punct functionalitatea amplificatorului precum si multimetrul Mavo si cel digital. PS: Am uitat sa mentionez si Generatorul meu de JF, tip IEMI 1Hz-1MHz, o scula buna, buna! Programelul, este de aici,http://www.artalabs.hr/screenshots.htm . Mai da rateuri cate o data in cate un punct de masura. Nu vreau sa dau vina numai pe el, dar mai poate fi si de-ale Windows-ului (win10 :-)) sau cine mai stie ce (USB, placa U7, etc.). Mai fac cateva precizari. Trasa neagra e amplitudinea, iar cea gri, faza. Nu stiu de ce a ales tocmai cularea asta, care nu se prea vede! Editat Octombrie 10, 2015 de sebi_c 6 Link spre comentariu
Vizitator Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 (editat) trebuia menţionat că pentru valori aşa mici THD fundamentale joase(20Hz-30Hz) configuraţia supusă testului dat este de tip push-pull. alminteri prezentare foarte instructivă. posibil ai pus tuburi 6P3S la treabă(ca să respecţi criteriul ieftin buget mic). Editat Octombrie 10, 2015 de Vizitator Link spre comentariu
sebi_c Postat Octombrie 10, 2015 Autor Partajează Postat Octombrie 10, 2015 trebuia menţionat că pentru valori aşa mici THD fundamentale joase configuraţia supusă testului dat este de tip push-pull. alminteri prezentare foarte instructivă. Sigur, e un Push-Pull, bine intuit! Eu n-am facut SE, inca. Cine stie? Bineinteles ca, multe din concluziile de mai sus sunt dupa studiul meu de-a lungul timpului. Dintr-atata teorie trebuie sa extragi si niste chestiuni practice. Altfel, mesajul de aici este un punct de vedere contrapus cu camioanele de aparatura, necesara dupa mintea unora. N-as zice ca se ridica la nivelul testelor pretentioase facute de meseriasii in domeniu, dar sunt cat se poate de concrete si in concordata cu mintea mea de acum. Cine are critici, ii rog sa le faca! Link spre comentariu
mila Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 (editat) Amplificator de buget mic(sau testul era de buget mic?) cu testare la 36W....sigur nu e SE Editat Octombrie 10, 2015 de mila Link spre comentariu
sebi_c Postat Octombrie 10, 2015 Autor Partajează Postat Octombrie 10, 2015 Amplificator de buget mic cu test la 36W....sigur nu e SE Amplificatorul nu e de buget mic, dar nici exorbitant! Masuratorile sunt de buget mic: o placa de sunet medie si un soft free, facut de un om inimos! 1 Link spre comentariu
adrian_pic Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 sebi_c acest program nu te ajuta: http://www.holmacoustics.com/holmimpulse.php The goals for the application- Measure Impulse-response- Measure Phase-response- Measure Frequency-response- Measure Harmonic distortion (THD)- Make bandwidth limited measurements with no phase-errors- Compare measurements In loc de microfon iei iesirea de pe amplificator si o divizezi folosind doua rezistente ca sa obtii nivelul corespunzator intrarii de microfon de la placa ta de sunet. Avantajul este ca nu mai folosesti generator separat. Link spre comentariu
Kosmin Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 Am mai promovat si eu in trecut astfel de teste (folosind Visual Analyzer, facut de niste studenti italieni) tot cu un Xonar dar fara prea mare ecou aici pe forum. Pe langa placa de sunet se poate construi un atenuator precum acesta al lui Pete Millet. Cred ca acest ansamblu, placa de sunet + atenuator ("sound card interface") + puzderia de programe gratuite, ar fi suficient pt. majoritatea masuratorilor DIY-erilor. Link spre comentariu
sebi_c Postat Octombrie 10, 2015 Autor Partajează Postat Octombrie 10, 2015 (editat) ... Avantajul este ca nu mai folosesti generator separat. Nici eu n-am folosit generator separat pentru aceste teste! Programul genereaza semnale pana la max. 90KHz cu driver ASIO, altfel cu WDM, merge pana la max. 25KHz. Scade destul amplitudinea la frecvente peste 50KHz si cu ASIO, dar, programul ma obliga pe o intrare de LINE IN sa introduc semnalul din iesirea FRONT (destinate intrarii de amplificator), iar pe cealalta intrare de LINE IN semnalul trecut prin amplificator. Astfel programul compara cele doua semnale, unul alterat de amplificator cu celalalt de referinta, asa ca nu prea conteaza uniformitatea in banda. Totusi pana la 50KHz nivelul pare constant, asa ca puterea amplificatorului este respectata. Generatorul stand alone l-am folosit la punerea in functiune! Altfel, ar fi greu de manipulat un generator extern de computer, numai daca ai un astfel generator si program. In fapt asta e marea problema a testelor Bode cu osciloscoape pe USB sau controlate de computer. N-au generator si nu pot face decat analize de semnal pe baza spectrala cu FFT, ori eu sunt interesant si de faza, nu numai de amplitudine, determinata in mod real. Are si ARTA un astfel de programel care masoara impedante (functie de frecventa) cu FFT si utilizand semnale aleatoare ( ca niste spike-uri). Nu mi se pare asa de stabil ca metoda clasica cu sweep generator (un fel de vobler), desi trage si faza (z = Z*e^(j*FI)). Un singur device de acest fel am vazut pe internet, Valleman, nu prea scump, https://www.velleman.eu/support/downloads/?code=PCSGU250&country=be&lang=en care are generator si scope in aceeasi cutie si poate face Bode plot, in acelasi fel cum am facut eu. Numai ca asta-i mai complex si are banda de frecvente pentru diagrama Bode de la 10Hz pana la 500khz (maximum). Pret 150..200$. Nu sunt convins ca programul sau stie sa socoteasca distorsiunile versus frecventa (i-am instalat programul pentru lamuriri). Am sa-l incerc si pe cel care l-ai indicat, desi e satisfacator si ARTA. M-a ajutat sa compensez amplificatorul in discutie! ... Pe langa placa de sunet se poate construi un atenuator precum acesta al lui Pete Millet. Cred ca acest ansamblu, placa de sunet + atenuator ("sound card interface") + puzderia de programe gratuite, ar fi suficiente pt. majoritatea masuratorilor DIY-erilor. Da, pentru masuratori de mare acuratete, se poate folosi si un atenuator calumea! Eu am pus un potentiometru la intrare (se putea calibra si software nivelul, dar n-am facut-o) si la iesire un divizor 1/10 sa nu distrug placa cu nivele prea mari. Chiar si fara normalizari, iti poti imagina ce se petrece acolo. Un exemplu interesant e ca am socotit bine reteaua din RN (20dB), ca se potriveste destul de bine in masuratori (36W in open loop, cu 0.36W in feedback loop si un -20dB in tensiune(10ori) vizibil pe grafic. PS: Am luat placa pe USB, intentionat, pentru ca ma duc cu sarma de USB pana in zona amplificatorului (am un desktop in atelier). Editat Octombrie 10, 2015 de sebi_c Link spre comentariu
adrian_pic Postat Octombrie 10, 2015 Partajează Postat Octombrie 10, 2015 sebi_c indraznesc sa iti cer ceva tinand cont ca ai si uTracer. Poti masura distorsiunile doar la driver si sa le compari cu ce iese din simulare in care sa pui modelul lampii oferit de uTracer? Asa se vede cat de mult bate simularea cu realitatea cand este vorba doar de tuburi. Eu personal cred ca diferenta este foarte foarte mica. Link spre comentariu
sebi_c Postat Octombrie 10, 2015 Autor Partajează Postat Octombrie 10, 2015 (editat) sebi_c indraznesc sa iti cer ceva tinand cont ca ai si uTracer. Poti masura distorsiunile doar la driver si sa le compari cu ce iese din simulare in care sa pui modelul lampii oferit de uTracer? Asa se vede cat de mult bate simularea cu realitatea cand este vorba doar de tuburi. Eu personal cred ca diferenta este foarte foarte mica. Simularea „bate” functional 100%, de aici si baza masuratorilor de punere in functionare, dsi si aici su fost unele probleme. Nu prea putem discuta pe larg, numai la modul general, pentru ca nu am spus despre ce schema-i vorba. O sa fie, probabil si un astfel de moment! Simulatorul permite sa scoti putere sanatoasa si dintr-un BC107, in practica e altceva. Asa si la lampi, de ex. daca am considerat normal un curent printr-un etaj diferential mai sofisticat, in practica etajul se debalansa si in final o iesire era agatata la tensiune joasa si alta la tensiune inalta. Ia acest exemplu ca un caz general (amplificatorul e o cutie neagra)! Important e ca sub aspect calitativ sunt diferente intre simulare si realitate. Cu uTracerul am selectat lampile si am mai tras ceva concluzii, dar nu determinante. Pentru un bun parcurs, in realizare unui amplificator, intradevar uTracerul e uitil in alegera lampilor. N-am folosit modele facute de uTracer in simulare pentru ca amplificatorul era mai demult in lucru. Totusi, astfel se poate demonstra ca se pot face observatii la cald folosind un buget mic si eforturi minime pentru a observa lucruri ca intr-o simulare, dar asta e cea reala! Editat Octombrie 10, 2015 de sebi_c Link spre comentariu
victordascalescu54 Postat Octombrie 11, 2015 Partajează Postat Octombrie 11, 2015 Nici eu n-am folosit generator separat pentru aceste teste! Programul genereaza semnale pana la max. 90KHz cu driver ASIO, altfel cu WDM, merge pana la max. 25KHz. Scade destul amplitudinea la frecvente peste 50KHz si cu ASIO, dar, programul ma obliga pe o intrare de LINE IN sa introduc semnalul din iesirea FRONT (destinate intrarii de amplificator), iar pe cealalta intrare de LINE IN semnalul trecut prin amplificator. Astfel programul compara cele doua semnale, unul alterat de amplificator cu celalalt de referinta, asa ca nu prea conteaza uniformitatea in banda. Totusi pana la 50KHz nivelul pare constant, asa ca puterea amplificatorului este respectata. Generatorul stand alone l-am folosit la punerea in functiune! Altfel, ar fi greu de manipulat un generator extern de computer, numai daca ai un astfel generator si program. In fapt asta e marea problema a testelor Bode cu osciloscoape pe USB sau controlate de computer. N-au generator si nu pot face decat analize de semnal pe baza spectrala cu FFT, ori eu sunt interesant si de faza, nu numai de amplitudine, determinata in mod real. Are si ARTA un astfel de programel care masoara impedante (functie de frecventa) cu FFT si utilizand semnale aleatoare ( ca niste spike-uri). Nu mi se pare asa de stabil ca metoda clasica cu sweep generator (un fel de vobler), desi trage si faza (z = Z*e^(j*FI)). Un singur device de acest fel am vazut pe internet, Valleman, nu prea scump, https://www.velleman.eu/support/downloads/?code=PCSGU250&country=be&lang=en care are generator si scope in aceeasi cutie si poate face Bode plot, in acelasi fel cum am facut eu. Numai ca asta-i mai complex si are banda de frecvente pentru diagrama Bode de la 10Hz pana la 500khz (maximum). Pret 150..200$. Nu sunt convins ca programul sau stie sa socoteasca distorsiunile versus frecventa (i-am instalat programul pentru lamuriri). Am sa-l incerc si pe cel care l-ai indicat, desi e satisfacator si ARTA. M-a ajutat sa compensez amplificatorul in discutie! Da, pentru masuratori de mare acuratete, se poate folosi si un atenuator calumea! Eu am pus un potentiometru la intrare (se putea calibra si software nivelul, dar n-am facut-o) si la iesire un divizor 1/10 sa nu distrug placa cu nivele prea mari. Chiar si fara normalizari, iti poti imagina ce se petrece acolo. Un exemplu interesant e ca am socotit bine reteaua din RN (20dB), ca se potriveste destul de bine in masuratori (36W in open loop, cu 0.36W in feedback loop si un -20dB in tensiune(10ori) vizibil pe grafic. PS: Am luat placa pe USB, intentionat, pentru ca ma duc cu sarma de USB pana in zona amplificatorului (am un desktop in atelier). Scuze pentru interventie, stie cineva cum se poate folosi/interpreta facilitatea de spectrum analyser a osciloscopului velleman despre care aminteati? Eu il folosesc cu succes pe partea de generator si osciloscop dar se pare ca ar fi foarte interesant de vazut daca pe analizor se pot interpreta distorsiunile armonice sau altceva de folos..... (apropos, face niste capturi foarte bune, poate le-ati vazut pe topicul meu cu OTL 6c33c) Link spre comentariu
adrian_pic Postat Octombrie 11, 2015 Partajează Postat Octombrie 11, 2015 victordascalescu54 pentru a folosi spectrum analyser-ul : In partea dreapta sus unde ai generatorul setezi: 1KHz, duty cycle 50%, apesi pe butonul sinus, offset =0 si amplitudinea o reglezi in functie de puterea dorita pe iesire (poti face fie la 1W fie la puterea maxima cum a facut sebi_c dar numai daca "da bine" daca nu ramai la 1W ). La analizor alegi Freq. Range 12K (poti alege si 30K), Freq. scale alegi Lin (liniar)si apesi butonul Run. Pui captura aici si apoi te ajuta lumea sa interpretezi. 1 Link spre comentariu
sebi_c Postat Octombrie 11, 2015 Autor Partajează Postat Octombrie 11, 2015 Nu stiu de ce cei de la Velleman nu au facut o analiza spectrala pe fiecare frecventa baleiata? Astfel nu am avea pierdere de timp analizand in nu stiu cate puncte manual. Tot, puncte negative la Valleman as nota rezolutia numai pe 8 bit a ADC la osciloscop si 8 o bit la DAC pentru generator, care in mod inerent face ca distorsiunile lui sa fie de 1%. Ca punct pozitiv este posibilitatea de a baleia o gama mai mare de frecv. (500KHz, maximum) si deci semnale relativ constante in toata banda. Velleman poate trasa Bode plot, adica caracteristica de amplitudine si faza functie de frecventa, un lucru extrem de util pentru o analiza exhaustiva. Alte osciloscoape pe USB nu au aceasta facilitate. La o placa de sunet medie (192KHz), putem avea 24bit DAC/ADC , deci acuratete mai mare si distorsiuni mai mici, sub 0.01%. Semnalul generatorului este relativ constant cca 50KHz, iar in restul benzii pana la 90KHz acceptabil. In rest depinde de dezvoltatorii de software. ... posibil ai pus tuburi 6P3S la treabă(ca să respecţi criteriul ieftin buget mic). Lampi EL34 Haltron! Link spre comentariu
Vizitator Postat Octombrie 11, 2015 Partajează Postat Octombrie 11, 2015 a da ,altă ligă(cu nerv). Link spre comentariu
Vizitator viobio Postat Octombrie 11, 2015 Partajează Postat Octombrie 11, 2015 Final AB? Link spre comentariu
Postări Recomandate
Creează un cont sau autentifică-te pentru a adăuga comentariu
Trebuie să fi un membru pentru a putea lăsa un comentariu.
Creează un cont
Înregistrează-te pentru un nou cont în comunitatea nostră. Este simplu!
Înregistrează un nou contAutentificare
Ai deja un cont? Autentifică-te aici.
Autentifică-te acum