(IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio

Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio.

Urządzenie jest bardzo proste, a czasem bardzo przydatne, więc napisze wszystko jednym tchem..
Służy ono do określenia napięcia nasycenia stopnia wyjściowego końcówki mocy, osobno dla napięcia dodatniego i ujemnego. Obsługa jest dość prosta. Miernik ma trzy przewody połączeniowe. Dwa z nich podłączamy do napięć zasilania, dodatniego i ujemnego (bez masy). Trzeci przewód podłączamy do wyjścia końcówki mocy. Do wejścia wzmacniacza podłączamy generator najlepiej 1kHz (może być muzyka), rozkręcając wzmocnienie, doprowadzamy do silnego przesterowania. Początkowo wskazówki przyrządu pokażą wartości poza skalą, ale zbliżając się do przesterowania, wskazówki opadną. Minimum na skali to będzie nasze napięcie nasycenia. Pomiar wykonujemy z obciążeniem i/lub bez niego.
Budowa jest bardzo prosta. Omówię tylko jedną połówkę układu. Napięcie wyjściowe wzmacniacza jest prostowane przez diodę, następnie ładuje kondensator podłączony do napięcia zasilania. Tworzy on pewnego rodzaju filtr/układ zapamiętania napięcia, ponieważ sygnał z wyjścia wzmacniacza ma charakter impulsowy. Następnie napięcie to trafia na wtórnik, który wzmacnia prąd dla woltomierza analogowego. Na kondensatorze uzyskujemy napięcie wyjściowe wzmacniacza pomniejszone o spadek napięcia diody, czyli ok. 0,7V. Na wtórniku mamy sytuację odwrotną, podnosi on napięcie o ok. 0,7V (BE). Dzięki temu na jego wyjściu uzyskujemy napięcie stałe równe amplitudzie napięcia wyjściowego wzmacniacza.
Sam woltomierz podłączony jest do napięcia zasilania dzięki temu mierzy różnicę między napięciem zasilania a szczytowym napięciem wyjściowym wzmacniacza, czyli jego napięcie nasycenia. Dodatkowo na wejściu znalazł się prosty filtr RC przydatny przy mierzeniu wzmacniaczy pracujących w klasie D. Bez niego kondensator filtrująco-pamiętający mógłby naładować się tętnieniami od nośnej. Dokładność nie jest wysoka, pewien błąd wprowadza różnica w przewodzeniu diody prostownika i napięcia złącza BE tranzystora wtórnika. Do tego dochodzą tętnienia na kondensatorze filtrującym. Czym silniej przesterowany wzmacniacz, tym dokładniej zmierzymy nasycenie. Ostatnim ogniwem jest dokładność zastosowanych mierników. Teoretycznie jest to 5%, ale praktyce wydaje się dużo gorsza. Nie polecam tego typu mierników, choć są one bardzo tanie. Aby uzyskać sensowną dokładność pomiarów, musiałem każdy z nich kalibrować, tworząc nowe skale. Nie bez znaczenia jest też ich duży prąd. W praktyce dokładność odczytu napięcia to ok 0,5V przy zakresie do 10V. Przy pomiarze napięcia nasycenia jest to zadowalająca dokładność.