Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Czy to ma ręce i nogi? - Stanowisko do badania wzmacniacza mocy

Elpomodorro 27 Lis 2013 09:49 9546 61
  • #1 27 Lis 2013 09:49
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Witam. Mam nadzieję, że piszę w dobrym temacie - jeśli nie to proszę o przeniesienie :)

    Bez zbędnego rozpisywania się: Buduję stanowisko do badania wzmacniacza mocy i chciałbym spytać czy to co tu kombinuję ma ręce i nogi. Badanym wzmacniaczem będzie wzmacniacz mocy zbudowany na TDA2030. Stworzyłem excela do obliczeń na podstawie obliczeń dokonanych w tym pdf:

    http://ue.pwr.wroc.pl/laboratorium/wzmacniacze_mocy/projektowanie_wzmacniaczy_mocy.pdf

    Excel znajduje się w załączniku. Pierwsze pytanie - czy te obliczenia trzymają się kupy? Czy warto jest to liczyć czy może zbudować ten układ tak jak podane jest w notce katalogowej?

    Teraz do całego stanowiska. Tak to sobie wymysliłem. Obudowę zrobię, płytki zaprojektuję w eaglu i zamówię prototypy bo mam do tego dostęp. Chciałbym wbudować na wejście wzmacniacza Generator fali prostokątnej zbudowany na podstawie tego zestawu:

    http://sklep.avt.pl/p/pl/484108/generator+fal...katnej+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

    oraz generator fali sinusoidalnej na podstawie tego:

    http://sklep.avt.pl/p/pl/488909/generator+aku...tiny25+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

    Między wyjściem generatorów a wzmacniaczem mocy chciałbym zamontować częstotliwościomierz zbudowany na podstawie

    http://sklep.avt.pl/p/pl/484688/miernik+czest...fmeter+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

    Dodatkowo chciałbym zamontować podwójny amperomierz i woltomierz zbierający dane na wejściu oraz wyjściu wzmacniacza.

    Myślałem jeszcze o wbudowaniu oscyloskopu podłączanego do PC tak aby stanowisko było w większej mierze samowystarczalne przy ewentualnym braku przyrządów pomiarowych

    (oscyloskop ok 20zł sklep.avt.pl/p/pl/48273/nieprzyzwoicie+tani+oscyloskop+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html)

    Czy ma to rację bytu? Szukałem w szukajce ale te projekty które znalazłem były już niestety nieaktualne i nie posiadały załączników, miały nieaktywne linki itp. Jeśli macie jakieś linki czy propozycje lepsze niż moja to bardzo chętnie się z nimi zapoznam. W dużej mierze chodzi również o to, żeby były opisy jak to wszystko działa - samo skopiowanie jakiegoś projektu nie jest moim celem.
    Na stanowisko jestem w stanie wydać ok 400zł tak więc jakiś tam zakres jest. No i najważniejsze - co ja chciałbym mierzyć. Chciałbym zdjąć podstawowe charakterystyki przy różnych obciążeniach - jakie jeszcze badania można zrobić?

    ... Mam nadzieję, że ktoś dotrwał do końca.

    Dodano po 17 [minuty]:

    PS: Znalazłem jeszcze ciekawy projekt

    http://mirley.firlej.org/wzmacniacz_2x15w

    Tylko pytanie czy do badania charakterystyk wzmacnaicza mocy potrzeba mi przedwzmacniaczy z regulacją barwy dźwięku i dwóch kanałów. W dodatku czy w takim przypadku potrzebowałbym 2x więcej mierników czy nadal pomiar sprowadza się na mierzenie wejścia i wyjścia całego układu.

    Dodano po 10 [minuty]:

    EDIT: W przypadku dwukanałowego oczywiście będzie większa ilośś punktów pomiarowych - 1 rozwiązanie to podwójny amperomierz/Votltomierz na wyjściach kanałów natomiast na wejściu ukąłdu punkt pomiarowy dla zewnętrznego meirnika
    2 rozwiązanie - podwójny miernik V/A - jeden punkt na wejściu do układu natomiast drugi punkt pomiarowy to wybór mechaniczny (przełącznik) pomiędzy kanałem 1 a 2.

    0 29
  • Sklep HeluKabel
  • Pomocny post
    #2 27 Lis 2013 14:51
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Sygnałem prostokątnym nie sprawdzisz, jakie są zniekształcenia - lepiej użyj trójkątnego (generator można zrobić na 2 wzmacniaczach operacyjnych), albo prawdziwego sinusa, nie 8-bitowego z ATtiny. Generuj sygnał o sporej amplitudzie, na wejście wzmacniacza można go podać przez dzielnik. Zrób układ na wzmacniaczu operacyjnym, który będzie dawał różnicę sygnału na wyjściu wzmacniacza (ewentualnie z dzielnikiem) i sygnału z generatora - jak dopasujesz dzielniki do wzmocnienia, to różnica będzie ze zniekształceń. Sensowne jest mierzenie zniekształceń dla różnych amplitud, przynajmniej dla maksymalnej (kiedy zacznie obcinać sygnał) i dla bardzo małej (zniekształcenia przy przejściu przez zero). Prostokąt też może się przydać - do testu nagrzewania (przy zasilaniu +- na wyjściu należy uzyskać na zmianę 1/2 zasilania-, 1/2 zasilania +; przy zasilaniu + - na zmianę 1/4 i 3/4 napięcia zasilania) - żeby sprawdzić, czy ma wystarczające chłodzenie i zabezpieczenie termiczne.

    0
  • Sklep HeluKabel
  • #3 27 Lis 2013 17:28
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    A czy znajdę gdzieś jakieś sensowne schematy takiego rozwiązania? Sęk w tym, że to nie jest moja działka a niestety praca została mi "narzucona" :( Ciężko mi się porusza w kwestii tego tematu. Czyli twierdzisz, że prostokąta nie ma co tam ładować bo to jest bez sensu? Druga sprawa - generator sinusoidy na attiny wybrałem dla tego, że jest do tego obszerny opis, który pozwala zrozumieć dla czego to wszystko tak a nie inaczej wygląda. Czy jeśli jednak zastosuję ten układ to bedzie to miało negatywny wpływ na otrzymywane wyniki? Czy znajdę podobny schemat oparty na wzmacniaczach operacyjnych? Muszę to zrobić do stycznia i siedzę teraz zakopany we wszystkich możliwych papierach dla tego szukam prostych rozwiązań, które pozwolą mi na zrobienie tego stanowiska...

    Dodano po 2 [godziny] 12 [minuty]:

    PS: Znalazłem generator sinusoidalny 60Hz na wzmacniaczach operacyjnych - rys4

    http://www.elportal.pl/pdf/k04/26_04a.pdf

    natomiast ten na attiny pracuje w zakresie 20Hz - 20kHz. Wiem, że generator na operacyjnych można dostosować tak aby pracował na kilku zakresach zmieniając wartości elementów. Macie jakieś materiały mogące pomóc w obliczeniu tych wartości? Skłaniałbym się na zbudowanie tego generatora na operacyjnych pracującego na np 3 częstotliwościach - elementy przełączane wielopozycyjnym przełącznikiem dwuobwodowym jak to sugerują w opisie.

    0
  • Pomocny post
    #4 27 Lis 2013 17:32
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Generator trójkąta i układ różnicowy powinny być na forum, pewnie powtarzają się wielokrotnie. Przycisk "Szukaj".

    Mam wrażenie, że w tym generatorze kwadraturowym jest błąd na schemacie - zamienione wejścia wzmacniacza operacyjnego? (tego z prawej na dole) Ale do zrobienia generatora sinusoidy na jedną częstotliwość można użyć generatora z mostkiem Wiena, albo z filtrem "podwójne T" - każdy z nich na jednym wzmacniaczu operacyjnym, i to są układy używane od dawna, dające znakomitą sinusoidę i sprawdzone przez wiele pokoleń.

    0
  • #5 27 Lis 2013 19:41
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Pójde za Twoją radą i spróbuję zaimplementować ten generator na wejście wzmacniacza

    http://www.edw.com.pl/pdf/k04/08_02c.pdf

    Zdecydowałem się również zrobić wzmacniacz na jednym kanale bo chyba dodawanie przedwzmacniacza z regulacją tonów do stanowiska do badania charakterystyk wzmacniacza mocy to przerost formy nad treścią.

    Na chwilę obecną układ przybrał taką formę:
    Wzmacniacz mocy badany - tylko jeden kanał:

    http://mirley.firlej.org/mini_wzmacniacz_2x15w

    Generator sinusoidy rys 1 i rys 2:

    http://www.edw.com.pl/pdf/k04/08_02c.pdf

    częstościomierz na wyjściu generatora

    http://sklep.avt.pl/p/pl/484688/miernik+czest...fmeter+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

    Amperomierz i woltomierz podwójny na wejście oraz wyjście wzmacniacza:

    http://sklep.avt.pl/p/pl/20630/podwojny+wolto...omierz+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html


    Jak to teraz wygląda waszym zdaniem? Pozbyliśmy się kilku elementów upraszczając przy tym układ oraz zamieniliśmy generator przebiegów sinusoidalnych z cyfrowego na analogowy.

    Dodano po 5 [minuty]:

    PS: W ogóle to dzięki wielkie za pomoc. Jak stanowisko zbuduję to na pewno wrzucę tu efekt naszej pracy wraz z plikami potrzebnymi do wykonania tego stanowiska :)

    0
  • #6 27 Lis 2013 20:09
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jak chcesz określić zniekształcenia, to albo układ różnicowy do porównywania sygnału na wyjściu z tym, co miało na nim być, albo pomiar zawartości harmonicznych, np. ADC do zamian sygnału na liczby i na komputerze liczenie transformaty Fouriera, albo miernik czuły na zadane częstotliwości - wielokrotności częstotliwości z generatora sinusoidy.

    0
  • #7 27 Lis 2013 20:14
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    A czy do określenia zniekształceń nie można użyć oscyloskopu w punktach pomiarowych umieszczonych przed i za wzmacniaczem?

    0
  • Pomocny post
    #8 27 Lis 2013 20:31
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Sęk w tym, że to nie jest moja działka a niestety praca została mi "narzucona" Sad Ciężko mi się porusza w kwestii tego tematu.

    Co nie zmienia faktu że projektujesz od d..y strony, to nie jest tak, że im więcej mierników upchniesz, tym lepsze będzie stanowisko.
    Stanowisko będzie tym lepsze, im więcej parametrów da się zmierzyć, a to nie wynika w prosty sposób z ilości gratów w obudowie. Rozumiem że nie nauczysz się całej elektroniki w miesiąc, ale powinieneś wiedzieć co chcesz zmierzyć i mniej więcej czego potrzeba do tych pomiarów.

    Po co ludziom którzy będą z tego korzystać amperomierz i woltomierz który nic nie wskazuje (na wyjściu), albo częstościomierz w układzie w którym częstotliwość się nie zmienia i prawie nie wpływa na działanie układu (różnicy w działaniu przy 1kHz czy 2kHz nie zauważysz, widoczna różnica może być pomiędzy 1kHz a 10kHz.

    Radzę ci zacząć od jakiejś książki o wzmacniaczach i ich pomiarach, w internecie możesz znaleźć skrypty uczelniane i instrukcje do laborek, zorientujesz się trochę co i jak się mierzy.

    Wybierając przyrządy nieświadomie decydujesz co i jak będziesz mierzył, a czego w twoim układzie zmierzyć się nie da.
    Jeśli decydujesz się na generator sinusa o stałej częstotliwości i małych zniekształceniach to znaczy że musisz dobudować resztę do pomiaru zniekształceń, a pasma nie zmierzysz.

    Cytat:
    A czy do określenia zniekształceń nie można użyć oscyloskopu w punktach pomiarowych umieszczonych przed i za wzmacniaczem?
    Oscyloskopu nie bardzo, ale karty dźwiękowej w komputerze tak (imitacja oscyloskopu którą przedstawiłeś powyżej).

    0
  • #9 27 Lis 2013 21:06
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Dziękuję za odpowiedź. Wszystkie wskazówki są dla mnie bardzo cenne. Co do częstościomierza - tak jak pisałem wcześniej - generator sinusa będzie miał przestawne 100Hz, 1KHz, 10KHz oraz 20Khz. Częstościomierza bym nie dawał nawet ale niestety działa to u "nas" tak, że im bardziej się świeci jak psu jajca tym lepiej. Częstościomierz kosztuje 30zł i nie jest to jakiś ogromny wydatek tak więc zdecydowałem się na użycie go w tym projekcie.

    Siedzę od dłuższego czasu i czytam teorię aczkolwiek szału nie ma a presja czasowa działa dosyć kiepsko na szybkość przyswajania wiedzy.

    Rozwiń proszę kwestię oscyloskopu - nie użyję tego, który chcę "zaimplementować"? On jest podłączany właśnie do karty dźwiękowej PC.

    Druga sprawa to miernik - czemu nie będzie nic pokazywał?

    Uprzejmie proszę o podzielenie się swoją wiedzą i ew. pomoc :) Powiem więcej - pisałem pracę na zupełnie inny temat po czym po pół roku dowiedziałem się przypadkiem, że tego tematu realizować nie mogę :) Urok biurokracji. Dla tego prosze o zrozumienie mojego parcia na ten projekt i czasami dla niektórych banalne pytania.

    Dodano po 1 [minuty]:

    PS: Natrafiłem na ten temat na elektrodzie:

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1127700.html

    i nad nim mocno dłubię.

    Dodano po 19 [minuty]:

    PS: Wyczytałem takie coś w powyższym poście z elektrody

    Charakterystykę przenoszenia wyznacza się punkt po punkcie podając na wejście sygnał o stałej amplitudzie, dokonujemy jedynie zmiany jego częstotliwości i notujemy wskazania woltomierza mierzącego napięcie wyjściowe przy zadanych częstotliwościach (nie mierzyłem, bo jest to czasochłonne).
    Np. przyjmujemy, że mierzymy od 10Hz do 30Khz, wybieramy z tego zakresu częstotliwości np. 10Hz, 15Hz, 20Hz, 25Hz, 30Hz, 40Hz, 50Hz, 60Hz, 80Hz, 100Hz, 200Hz itd. do 30Khz (im więcej punktów tym dokładniejsza charakterystyka)

    Czyli tak na prawdę ten generator sinusa można o d... potłuc bo tam można wybrać tylko kilka częstotliwości i używając go nie ściągnę charakterystyki przenoszenia. Dobrze rozumiem?

    0
  • Pomocny post
    #10 27 Lis 2013 22:21
    deus.ex.machina
    Poziom 32  

    Po pierwsze możesz łatwo uzyskać wysokiej jakości sygnał sinusoidalny nawet na prostym uC jakim jest AVR pod warunkiem ze zastosujesz pewne tricki:
    np poczytaj sobie o próbkowaniu koherentnym, liczbę próbek możesz ograniczyć, możesz tez zbudować dość łatwo dyskretny przetwornik C/A w oparciu popularne układy rodziny HC i odpowiednio dobrane rezystory. Co więcej taki generator pewnie będzie miał parametry lepsze niż większość proponowanych generatorów na wzmacniaczach operacyjnych w których czystość widmowa sinusa zazwyczaj nie przekracza 60 - 70dB. Testowaniu wzmacniaczy mocy

    http://www.ti.com/litv/pdf/sloa068
    http://www.ti.com/lit/SLYT128
    http://www.ap.com/solutions/poweramplifiers
    http://www.audioholics.com/audio-amplifier/basic-amplifier-measurement-techniques

    Co do pomiarów to np bardzo przydatny może być http://bib.irb.hr/datoteka/197348.PC_sound_card_as_audio_measuring_device.pdf
    http://www.cirrus.com/en/pubs/whitePaper/meas100.pdf

    Większość kart oferuje parametry całkiem niezłe, zastrzeżone kiedyś do sprzętu pomiarowego, dobre karty wielokrotnie je przewyższają, oscyloskop nie nadaje się do pomiarów audio ze względu na niska dokładność (w typowym analogowym w granicach 1 - 2%).

    0
  • #11 27 Lis 2013 22:35
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Na pewno poczytam. Znalazłem tez laborkę z pomiarami dokonywanymi w podobnym układzie tak więc coś tam już jest. Co do generatora sinusa to niestety muszę chyba zostać przy pomyśle generatora na wzm. operacyjnych - głównie ze względu na goniący czas nie pozwalający na projektowanie i testowanie swojego układu. Tzn zastanawiam się właśnie znowu nad tym attiny ponieważ można tam płynnie regulować zakres częstotliwości co pozwoli na ściągnięcie charakterystyki przenoszenia. Jeśli posiadasz jakieś schematy lub gotowe rozwiązania generatorów zbudowanych w tej technologii o której pisałeś to uprzejmie proszę o podzielenie się nimi :) Bardzo chętnie dowiem się co myślisz o tym wszystkim - może podsuniesz jakiś pomysł - widzę, że ludzie tu są na prawdę specjalistami. Aż głupio czasami zadać pytanie.

    0
  • Pomocny post
    #12 27 Lis 2013 23:55
    tzok
    Moderator Samochody

    Jak generatora przebiegu wzorcowego proponuję użyć ICL8038, ale do pomiaru i tak jest potrzebny oscyloskop i to nie taki taki do karty dźwiękowej tylko prawdziwy (taki na karcie dźwiękowej będzie miał pasmo zbliżone do tego wzmacniacza, więc nie wiadomo co będziesz mierzył). Jeśli chodzi o oscyloskopy cyfrowe (próbkujące) to przyjmuje się, że efektywne pasmo przenoszenia nie przekracza 1/10 częstotliwości próbkowania (sampling rate), a dla karty dźwiękowej ta częstotliwość w najlepszym razie wynosi 96hHz (co pozwoli na sensowne obserwowanie przebiegów o max częstotliwości ok 10kHz). CD ma próbkowanie 44kHz i teoretycznie pozwala na przenoszenie dźwięków o częstotliwości 22kHz, ale bardzo teoretycznie, bo oznacza to 1 zmianę wartości sygnału w czasie jednego okresu... czyli o odtworzeniu sinusa o częstotliwości 22kHz można zapomnieć.
    Zwykły woltomierz na ICL7106/7 będzie poprawnie mierzył napięcie sin o częstotliwości w zakresie 45Hz..450Hz (tak podaje instrukcja do M830), czyli bardziej zdejmiesz charakterystykę woltomierza niż wzmacniacza. O pomiarze jakichkolwiek zniekształceń tą metodą nawet nie może być mowy.

    0
  • Pomocny post
    #13 28 Lis 2013 07:19
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Karta dźwiękowa, z programem takim jak RMAA nadaje się dobrze do pomiaru zniekształceń, nie potrzeba generatora, oscyloskop może być potrzebny, gdybyś mierzył SR.

    Cytat:

    Zwykły woltomierz na ICL7106/7 będzie poprawnie mierzył napięcie sin o częstotliwości w zakresie 45Hz..450Hz (tak podaje instrukcja do M830)
    Powyżej był pomysł zastosowania modułu woltomierza i amperomierza prądu stałego więc max 0Hz ;) chyba że ktoś zrobi konwerter AC/DC do pomiarów małych sygnałów nie może być to prostownik diodowy, to musi być układ aktywny.

    0
  • Pomocny post
    #14 28 Lis 2013 10:07
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jest kwestia, co podamy na tę kartę dźwiękową i ile bitów ma jej ADC - jeśli podamy sygnał z wyjścia wzmacniacza na 8-bitowy ADC, to muszą być spore zniekształcenia, żeby było co mierzyć - dlatego zaproponowałem układ różnicowy. Generator sinusa, albo trójkąta, i to o małych zniekształceniach, jest moim zdaniem niezbędny przy pomiarze zniekształceń wzmacniacza - jeśli karta dźwiękowa ma DAC 8-bitowy, to daje sygnał ze "schodkami", zbyt zniekształcony, żeby go używać do pomiaru zniekształceń wzmacniacza. Jeszcze gorszym generatorem byłby zbudowany z wykorzystaniem dobranych oporników, jak to zaproponował deus.ex.machina 27 Lis 2013 22:21 - wystarczy 1% błędu, żeby zniekształcenia były na poziomie -40dB - dużo większe od nienajlepszego układu analogowego, który zdaniem deus.ex.machina może mieć -60dB (100 razy mniejsza moc zniekształceń), jeszcze więcej od mostka Wiena, który ponoć ma -80dB.

    0
  • #15 28 Lis 2013 11:01
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Cytat:
    Powyżej był pomysł zastosowania modułu woltomierza i amperomierza prądu stałego więc max 0Hz ;)


    Czyli rozumiem, że takim modułem niczego nie zmierzę w tym układzie. W jaki sposób dokonać zatem pomiarów polegających np na wyznaczeniu charakterystyki dynamicznej? Jakich woltomierzy trzeba użyć na wejściu i wyjściu wzmacniacza? Myślałem, że taki woltomierz laboratoryjny się sprawdzi.

    Czy to ma ręce i nogi? - Stanowisko do badania wzmacniacza mocy

    No cóż... To może inaczej. Jak wy byście zaprojektowali takie stanowisko? Mam nadzieję, ze nie zostanie to odebrane jako leserstwo z mojej strony - po prostu wszystkie moje pomysły mają poważne wady a jednak chociaż ten generator i częstościomierz chciałbym wbudować w układ. Staram się jak mogę ale już od kilku dni moje koncepcje zmieniają się bo albo coś nie pasuje albo czegoś brakuje :( Mam dostęp do sprzętu laboratoryjnego a jeśli czegoś by mi brakowało to myslę, ze za wielką flachę jakiś dobry człowiek z forum pomógłby mi zrobić jakiś brakujący pomiar.

    Na chwilę obecną pomysł jest taki: Zbudować wzmacniacz na TDA2030 - mam już schemat. Nie wiem tylko czy 2 kanały czy 1 zbudować - tu proszę o radę fachowca. Czy taki wzmacniacz 2 kanałowy będzie dobrym przedmiotem do badań?

    http://mirley.firlej.org/mini_wzmacniacz_2x15w

    Do tego na wejście potrzebuję właśnie wcześniej wspomnianego generatora przebiegów który pozwoli ściągnąć charakterystykę dynamiczną i przenoszenia wzmacniacza - czyli musi mieć dużo nastaw częstotliwości. Ewentualnie równolegle można zrobić złącze na torze aby można było podłączyć zewnętrzny generator jeśli będziemy potrzebować innych lub bardziej dokładnych przebiegów.

    Dodano po 7 [minuty]:

    PS: Przeglądam wszystko co się da i głowa mi puchnie. Dobrze by było, gdybym mógł zmierzyć najważniejsze parametry toru fonicznego a przynajmniej ich cześć.
    charakterystyka częstotliwościowa
    pasmo przenoszenia
    poziom szumów/zakłóceń
    przesłuch i separacja - jeśli zbuduję 2 kanałowy
    moc wyjściowa
    przesunięcie fazowe
    wyznaczanie wpływu obciązenia na moc wyjściową przy częstotliwości 1kHz

    0
  • Pomocny post
    #16 28 Lis 2013 11:23
    tzok
    Moderator Samochody

    Amperomierz co najwyżej na zasilaniu, resztę pomiarów załatwi oscyloskop. Obciążenie powinno być przełączalne (np. 2Ω, 4Ω, 8Ω, 16Ω) i koniecznie bezindukcyjne (naturalnie o odpowiednio dużej mocy). Znajomość rezystancji obciążenia i amplitudy sygnału wyjściowego wystarczy do obliczenia mocy wyjściowej wzmacniacza, a jeśli będziesz miał możliwość przełączania rezystancji obciążenia to dodatkowo możesz wyznaczyć rezystancję wyjściową wzmacniacza.

    Możesz dołożyć równolegle nisko-szumny wzmacniacz pomiarowy o regulowanym wzmocnieniu i przy dopasowaniu wzmocnień wzmacniacza pomiarowego i badanego na oscyloskopie możesz obserwować różnicę obu sygnałów (swoją drogą na dobrym oscyloskopie też możesz płynnie regulować czułość każdego kanału, więc ten wzmacniacz nie jest niezbędny).

    charakterystyka częstotliwościowa: Ku = f(f) ew. Uo = f(f) dla Ui=const, można na oscyloskopie metodą punkt-po-punkcie lub przy pomocy wobuloskopu (oscyloskop sprzężony z generatorem VCO o częstotliwości przestrajanej sygnałem podstawy czasu z oscyloskopu lub wobulator i oscyloskop pracujący w trybie XY)
    pasmo przenoszenia: z ch-ki częstotliwościowej (Ku) - wzrost/spadek wzmocnienia o 3dB
    poziom szumów/zakłóceń: różnica sygnału We do Wy po wyrównaniu wzmocnień
    przesłuch i separacja - jeśli zbuduję 2 kanałowy
    moc wyjściowa: amplituda sygnału Wy, przy max wysterowaniu na znanej rezystancji obciążenia
    przesunięcie fazowe: oscyloskop - tryb XY lub dwukanałowy
    wyznaczanie wpływu obciązenia na moc wyjściową przy częstotliwości 1kHz: przy stałym poziomie sygnału wejściowego moc zależy od obciążenia na wyjściu i rezystancji wyjściowej stopnia mocy wzmacniacza

    0
  • #17 28 Lis 2013 13:48
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    No ok. czyli jakiś pogląd już na to mam. Reasumując -

    Wzmacniacz jednokanałowy bez przedwzmacniacza na TDA2030

    Częstościomierz z kitu AVT o którym wspominałem na wejściu wzmacniacza

    Dzisiaj będę miał symbol zewnętrznego generatora przebiegów, który będę mógł wykorzystać - nie będe wbudowywał generatora bo tylko zajmie miejsce a okaże się, że jest mało pomocny w pomiarach.

    Rezystancja obciążenia zmieniana. Zakresy - 2Ω, 4Ω, 8Ω, 16Ω, 32Ω. (może więcej - w zależności od tego jak mi się uda to wykombinować) Rezystory bezindukcyjne.
    Tu mam pytanie - z tego co wyczytałem to "Jeśli wzmacniacz ma pracować z głośnikiem 4ohm a nie 8ohm to kondensatory C6a powinny mieć wartość 2200uF". Czyli muszę do układu wzmacniacza zbudować dodatkowo "przełącznik"pojemności, które będę musiał zmieniać wraz z obciążeniem czy tak się nie robi w przypadku zdejmowania charakterystyk?


    Woltomierzy nie potrzebuję ponieważ po podłączeniu oscyloskopu laboratoryjnego na wejście i wyjście wzmacniacza zmierzę wszystko co trzeba.

    Punkty pomiarowe wyprowadzone na zewnątrz:
    -wejście wzmacniacza - wyjście na oscyloskop 1 kanał oraz na 2 bananki (ew woltomierz)
    -wyjście wzmacniacza - wyjście na oscyloskop 2 kanał oraz na 2 bananki (ew woltomierz)
    -wyjście wbudowanego zasilacza - amperomierz szeregowo lub wbudowany amperomierz
    -wyjścia bananki na rezystor dekadowy - pomiar rezystancji wejściowej - dekada włączona między wejście wzmacnaicza a generator.

    Czy coś pominąłem? Wasze posty są dla mnie BARDZO pomocne i jeszcze raz dziękuję za wszelką pomoc w zrealizowaniu tego stanowiska.

    Dodano po 32 [minuty]:

    czy taki amperomierz na wyjście zasilacza będzie odpowiedni?

    http://sklep.avt.pl/p/pl/20651/amperomierz+analogowy+dc+100ma.html

    Dodano po 3 [minuty]:

    Czy 100ma nie będzie za małym zakresem?

    0
  • Pomocny post
    #18 28 Lis 2013 13:56
    tzok
    Moderator Samochody

    Elpomodorro napisał:
    Tu mam pytanie - z tego co wyczytałem to "Jeśli wzmacniacz ma pracować z głośnikiem 4ohm a nie 8ohm to kondensatory C6a powinny mieć wartość 2200uF".
    Nie, nie musisz - badasz jedną konkretną konfigurację wzmacniacza.

    Elpomodorro napisał:
    Czy 100ma nie będzie za małym zakresem?
    Będzie zdecydowanie za małym zakresem. Pamiętaj o odpowiedniej wydajności prądowej zasilacza: +/-15-18V (30-36V) 3,5A.

    0
  • #19 28 Lis 2013 14:02
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Również sam zasilacz nie starczy prawda? Potrzebuję jeszcze w układ dać mostek prostowniczy i kondensator filtrujący? Z tego co przed chwilą czytałem o tym wzmacniaczu to pobiera on ok 500mA ze źródła. Nawet małe zasilacze mają wydajność ok 1200mA tak więc to chyba nie będzie duży problem.

    Kurde coraz bardziej mi się to podoba. Ciekawe co z tego wyjdzie.

    0
  • #20 28 Lis 2013 14:35
    tzok
    Moderator Samochody

    Szczytowy pobór prądu przez układ TDA2030 może wynosić 3,5A, wymaga on też zasilania symetrycznego (choć schemat który Ty masz jest na pojedynczym zasilaniu, stąd ten kondensator na wyjściu). Zasilacz powinien być w stanie dostarczać prąd ciągły na poziomie min. 1,5A, jeśli chcesz cokolwiek sensownego mierzyć - zasilanie nie może Ci "przysiadać". Co innego muzyka a co innego pomiary z sinusem o maksymalnej amplitudzie podawanym na wejście.

    Będziesz miał problem z tym obciążeniem - będziesz musiał pilnować, żeby nie przekroczyć mocy rezystora, bo przy pełnym wysterowaniu wzmacniacza (1V na wejściu) na 8R rezystorze wydzieli Ci się 15W mocy...

    0
  • #21 28 Lis 2013 15:50
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Czy taki układ zasilania spełni swoją rolę?

    Czy to ma ręce i nogi? - Stanowisko do badania wzmacniacza mocy

    Zaczerpnięte ze strony ze schematem wzmacniacza z tym, że na 2 kanałach.

    Napisane jest, że "Wzmacniacz należy zasilać napięciem niestabilizowanym w granicach ok 12 - 30V". Czy po prostu dobrać zasilacz który da na wyjściu ~18V?


    Oczywiście przed nim idzie sygnał z transformatora. Rozumiem, że w takiej konfiguracji to jest dobre rozwiązanie? czy muszę wmontować jakieś elementy pomiędzy ten układ zasilający a transformator (poza włącznikiem zasilania)?

    0
  • #22 28 Lis 2013 17:12
    tzok
    Moderator Samochody

    Na schemacie masz układ ze stabilizatorem, nie potrzebujesz go. Przy pojedynczym napięciu zasilania, powinno ono wynosić ok 30-35V.

    0
  • #23 28 Lis 2013 17:33
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Czyli tak ma wyglądać układ zasilania?

    Czy to ma ręce i nogi? - Stanowisko do badania wzmacniacza mocy

    o wartościach kondensatorów takich jak na załączonym obrazku i na jego wejście transformator o wydajności przynajmniej 3A oraz napięciu wyjściowym 30V?

    OK jutro jadę na zakupy z rana. Kupuję częstościomierz na avt, części potrzebne do zmontowania wzmacniacza, przewody, mostek RB157 może być?, przełączniki, rezystory bezindukcyjne 2,4,8,16,32 OHM, - mogę prosić o konkretne modele? Wspominałeś, że muszą być odpowiednio dużej mocy. To znaczy jakiej?

    0
  • #24 28 Lis 2013 17:59
    tzok
    Moderator Samochody

    Elpomodorro napisał:
    transformator o wydajności przynajmniej 3A oraz napięciu wyjściowym 30V
    Na wyjściu prostownika będziesz miał napięcie √2 raza większe niż na wyjściu transformatora, więc 30VAC to za dużo - przekroczyłbyś dozwolone napięcie zasilania układu TDA2030.

    0
  • #25 28 Lis 2013 18:22
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    czyli ok 22V wydajność ok 3 A wpięte przez bezpiecznik do schematu podanego w moim poprzednim poście?

    Czy mógłbyś jeszcze odpowiedzieć na pytania postawione wyżej? Co z tymi rezystorami?

    Dodano po 3 [minuty]:

    No i co z wartościami kondensatorów?

    0
  • Pomocny post
    #26 28 Lis 2013 23:48
    deus.ex.machina
    Poziom 32  

    Elpomodorro napisał:
    Na pewno poczytam. Znalazłem tez laborkę z pomiarami dokonywanymi w podobnym układzie tak więc coś tam już jest. Co do generatora sinusa to niestety muszę chyba zostać przy pomyśle generatora na wzm. operacyjnych - głównie ze względu na goniący czas nie pozwalający na projektowanie i testowanie swojego układu. Tzn zastanawiam się właśnie znowu nad tym attiny ponieważ można tam płynnie regulować zakres częstotliwości co pozwoli na ściągnięcie charakterystyki przenoszenia. Jeśli posiadasz jakieś schematy lub gotowe rozwiązania generatorów zbudowanych w tej technologii o której pisałeś to uprzejmie proszę o podzielenie się nimi :) Bardzo chętnie dowiem się co myślisz o tym wszystkim - może podsuniesz jakiś pomysł - widzę, że ludzie tu są na prawdę specjalistami. Aż głupio czasami zadać pytanie.


    Nie potrzebujesz płynnie przestrajanego generatora, pomiar charakterystyki wykonuje się w kilku - kilkunastu punktach na dekadę/oktawę, jeśli potrzebujesz wykonać szybko pomiar to można użyć albo sygnału typu multitone albo np sin x/x.
    Nie wiem co sprawi ci mniej problemów - czy technika analogowa czy cyfrowa.
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Oktawa_%28akustyka%29
    http://en.wikipedia.org/wiki/Decade_%28log_scale%29
    http://www.akustiktest.de/pdf/RT-Appl-Note-AmplifierTesting-V1-1-NTI-RAPID-TEST.pdf

    Znając swoja częstotliwość próbkowania, możesz łatwo stworzyć tablice próbek sin(x) - ponieważ funkcja sin jest funkcja okresowa wiec po pełnym okresie próbki się powtarzają i tablica wcale nie musi być duża - co do konkretnych generatorów - np mógłbyś użyć http://www.myplace.nu/avr/minidds/ modyfikując ten projekt odpowiednio - w technice audio (zwyczajnej nie highend) zazwyczaj nie bada się charakterystyk powyżej 20 - 25kHz wiec możesz spokojnie zbudować na wejściu badanego wzmacniacz filtr dolnoprzeprzepustowy i w ten sposób ograniczyć zakres częstotliwości badanych.
    Nie wiem czemu akurat ograniczasz się do uC typu AtTiny - różnie dobrze możesz użyć innego uC który być może zaoferuje większe zasoby i będzie posiadał lepsza architekturę np jest wiele rożnych uC ARM/PIC32 które posiadają np port I2S/AC97, więcej pamięci, DMA i zwyczajnie poradzą sobie bez problemów z takimi zadaniami - ale jak mowie to zależy w czym czujesz się mocny. Rozwiązania generatorów oparte na wzmacniaczach operacyjnych czy proponowanym tu ICL8038 maja niewystarczającą czystość widmowa - same generują więcej zakłóceń niż marny wzmacniacz scalony - by testować wzmacniacz potrzebujesz generatora czystości widmowej rzędu 80 i więcej dB - by uzyskać taka czystość w układzie na wzmacniaczach operacyjnych musiałbyś zastosować specjalne rozwiązania,wspomniany ICL8038 ma czystość widmowa miedzy 40 a 50dB bo nie produkuje sinusoidy tylko aproksymuje sinusoidę.





    Dodano po 16 [minuty]:

    tzok napisał:
    Jak generatora przebiegu wzorcowego proponuję użyć ICL8038, ale do pomiaru i tak jest potrzebny oscyloskop i to nie taki taki do karty dźwiękowej tylko prawdziwy (taki na karcie dźwiękowej będzie miał pasmo zbliżone do tego wzmacniacza, więc nie wiadomo co będziesz mierzył). Jeśli chodzi o oscyloskopy cyfrowe (próbkujące) to przyjmuje się, że efektywne pasmo przenoszenia nie przekracza 1/10 częstotliwości próbkowania (sampling rate), a dla karty dźwiękowej ta częstotliwość w najlepszym razie wynosi 96hHz (co pozwoli na sensowne obserwowanie przebiegów o max częstotliwości ok 10kHz). CD ma próbkowanie 44kHz i teoretycznie pozwala na przenoszenie dźwięków o częstotliwości 22kHz, ale bardzo teoretycznie, bo oznacza to 1 zmianę wartości sygnału w czasie jednego okresu... czyli o odtworzeniu sinusa o częstotliwości 22kHz można zapomnieć.
    Zwykły woltomierz na ICL7106/7 będzie poprawnie mierzył napięcie sin o częstotliwości w zakresie 45Hz..450Hz (tak podaje instrukcja do M830), czyli bardziej zdejmiesz charakterystykę woltomierza niż wzmacniacza. O pomiarze jakichkolwiek zniekształceń tą metodą nawet nie może być mowy.


    Kolego - sprawdź kartę 8038 - zniekształcenia dla sinusa to 1% - niepotrzebnie mówisz tez o ograniczeniu pasma oscyloskopów cyfrowych - przyjmuje sie ze przy interpolacji sinx/x potrzeba ok 5 próbek na okres by poprawnie odwzorować sinusoidę - od wielu lat mierze również tory audio w urządzeniach konsumenckich - oscyloskopu używam z lenistwa głównie by zmierzyć kilka podstawowych parametrów sygnału audio i to z niewielką dokładnością do pomiarów właściwych używam analizatora audio który nie posiada funkcji oscyloskopu jako takiej bo jest ona nieprzydatna tak naprawdę na oscyloskopie nie odróżni się sinusoidy zniekształceniach rzędu 1% od sinusoidy ze zniekształceniami 0.5% ze o sinusoidzie ze zniekształceniami 0.1 czy 0.01% nie wspomnę.
    Często sięgam po wbudowany w oscyloskop analizator widma (FFT) ale mam świadomość ograniczeń samego oscyloskopu - 6 - 8 - 10 bitów w typowych torach akwizycji DSO/DPO to za mało by myśleć o pomiarach wzmacniacza mocy - to ok by poszukać grubszych problemów zwłaszcza grubo powyżej 20 - 40kHz (ale to głównie cyfrowe przetwornika audio w technice delta sigma).
    Zamiast CD można użyć DVD który wspiera próbkowanie 96ksps i mamy sinusa do 48kHz z czystością rzędu 80 - 90dB, i tak, dwie próbki wystarczają - niech kolega sprawdzi jak działa filtr rekonstrukcyjny na wyjściu przetwornika C/A.

    0
  • #27 28 Lis 2013 23:57
    tzok
    Moderator Samochody

    Przecież tu nie chodzi o profesjonalne pomiary tylko o szkolne stanowisko do nauki takich pomiarów... ma być tanio i dydaktycznie. Przy metodzie porównawczej na oscyloskopie zniekształcenia sygnału wzorcowego nie mają większego znaczenia, bo patrzy się na różnicę sygnałów (nie będzie to w żaden sposób mierzone). Badany będzie w koło jeden i ten sam wzmacniacz na archaicznym TDA2030 wprowadzającym takie zniekształcenia, że nawet ślepy je zauważy.

    0
  • #28 29 Lis 2013 00:06
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Myślę, że do pomiaru charakterystyki częstotliwościowej wystarczą gniazda audio w PC - to tylko pomiar amplitudy na wyjściu przy stałej amplitudzie na wejściu, robiony dość gęsto w całym zakresie częstotliwości - może jakiś szereg, np. E6: 10Hz, 15Hz, 22Hz, 33Hz, 47Hz, 68Hz, 100Hz... albo i gęściej, E12, nawet E24. Natomiast do pomiaru liniowości potrzebna jest bardziej wymyślna technika, o której pisałem - DAC, żeby dać sinusoidę z czystością 90dB, musi mieć 15 bitów, i to prawdziwe 15, przydałby się "teoretycznie 18-bitowy". Proponuję przejrzeć noty katalogowe scalonych wzmacniaczy akustycznych i popatrzeć, przy jakich częstotliwościach mierzą zniekształcenia nieliniowe - pewnie zwykle to są ze 3 częstotliwości, w tym 1kHz.

    0
  • #29 29 Lis 2013 00:08
    deus.ex.machina
    Poziom 32  

    _jta_ napisał:
    Jest kwestia, co podamy na tę kartę dźwiękową i ile bitów ma jej ADC - jeśli podamy sygnał z wyjścia wzmacniacza na 8-bitowy ADC, to muszą być spore zniekształcenia, żeby było co mierzyć - dlatego zaproponowałem układ różnicowy. Generator sinusa, albo trójkąta, i to o małych zniekształceniach, jest moim zdaniem niezbędny przy pomiarze zniekształceń wzmacniacza - jeśli karta dźwiękowa ma DAC 8-bitowy, to daje sygnał ze "schodkami", zbyt zniekształcony, żeby go używać do pomiaru zniekształceń wzmacniacza. Jeszcze gorszym generatorem byłby zbudowany z wykorzystaniem dobranych oporników, jak to zaproponował deus.ex.machina 27 Lis 2013 22:21 - wystarczy 1% błędu, żeby zniekształcenia były na poziomie -40dB - dużo większe od nienajlepszego układu analogowego, który zdaniem deus.ex.machina może mieć -60dB (100 razy mniejsza moc zniekształceń), jeszcze więcej od mostka Wiena, który ponoć ma -80dB.


    Kolego, mylisz kilka rzeczy - rozdzielczość bitowa przetwornika nie musi być jednoznaczna z jego dokładnością i zniekształceniami - poza tym pomijając już dysputę o bitach są dobrze znane techniki korekcji zniekształceń przetworników w dziedzinie cyfrowej, ze likwidacje schodków odpowiada filtr rekonstrukcyjny - poprawnie wykonany filtr zamienia sygnał schodkowa w czysty sygnał ( w naszym wypadku sinusoidę) - kto twierdzi inaczej musi powtórzyć sporo materiału z politechniki.
    To ze rezystor jest klasie 1% nie oznacza ze ma dokładność 1 % - http://www.sonicillusions.co.uk/discrete_dac.htm w wypadku tego przetwornika czystość widmowa jest na poziomie 90 - 98dB i dalej może być poprawiona różnymi technikami korekcji.

    Typowy przetwornik 8 bit (DAC08) oferuje ok .5% dokładność, DAC08 ma czas ustalania na poziomie 100 i mniej ns to można np modulować kod podany na wejście przetwornika stopniem PWM/DS i w ten sposób uzyskać 16 i więcej bitów.
    Oczywiście można użyć taniego przetwornika audio i jeśli nie zepsuje się jego aplikacji uzyskać parametry deklarowane przez producenta, cala reszta to tablica przechowywana np w pamięci flash czy ram (koszt 128Kx16 statycznego ram w dzisiejszych czasach jest pomijalny) - kwestia wypełnienia pamięć spróbkowanym przebiegiem i odtwarzania tablicy - to wszystko do zrobienia nawet na prostym uC alternatywnie nawet na TTL.
    Możliwości jest wiele.

    0
  • #30 29 Lis 2013 00:19
    Elpomodorro
    Poziom 9  

    Ja również tylko chciałbym zaznaczyć, że muszę mieć to na początek stycznia zbudowane i pomierzone tak więc po prostu nie mam czasu siedzieć i główkować nad rozwiązaniami, których zrozumienie i zaaplikowanie oraz przebadanie zajmie mi kupę czasu - a szkoda, bo bardzo lubię kombinować nad wszelkimi nowymi rzeczami jakie wpadną mi w ręce. Niestety - czas goni i próbuje się ograniczyć do prostych rozwiązań, które pozwolą na pobranie pomiarów ze stanowiska i zdjęcie kilku charakterystyk oraz przebadanie tego wzmacniacza. Tak jak szanowny kolega tzok mówi - ma być dydaktycznie i przejrzyście. Jutro jade kupić graty i pewnie weekend spędzę na składaniu tego wszystkiego. W poniedziałek szybkie pomiary czy to ma ręce i nogi, a następnie projektowanie płytki i robienie obudowy. Mam nadzieję, że w 2 tygodnie się wyrobię a kolejne 2 tygodnie spędzę na badaniu oraz opisywaniu tego stanowiska tak aby po rzuceniu ostatniej petardy w nowy rok można było wziąć stanowisko pod ramię i je "zdać". Jeśli będę miał możliwość to stanowisko zostanie w przyszłości rozbudowane o 2gi kanał oraz inne elementy :)

    Dodano po 3 [minuty]:

    PS: Oczywiście wrzucę tu moje wypociny wraz ze schematami i zdjęciami - dla laików takich jak np ja :)

    0