Măsurarea distorsiunilor unui amplificator

Am prezentat într-un articol anterior distorsiunile care apar la ieşirea unui amplificator. Îl găsiţi la secţiunea “Teorie în elecrtonică”. Acum voi prezenta o metodă simplă de măsurare a acestora. Nu este nevoie decît de un PC, amplificatorul, o sarcină artificială, şi un potenţiomeru. Voi prezenta cea mai simplă metodă de masurare, şi anume folosind un singur semnal sinusoidal. Voi trata cele mai importante două tipuri de distorsiuni, armonice şi de amplitudine.

Pe PC se instalează un program de analiză de spectru, de genul Visual Analzer, TrueRTA, etc. Visual Analyzer se poate descărca de aici. Aşa-zisul montaj arată ca în figura de mai jos:

Pentru început voi prezenta modul de măsurare al distorsiunilor armonice.

Se realizează montajul de mai sus.

Dăm dublu-click pe difuzorul din taskbar-ul Windowsului pentru a deschide Volume Control.Din meniul Options>Properties se va deschide o fereastră, unde bifăm Recording şi ne asigurăm că în lista de intrări este şi Line In. Dăm OK, şi observăm că fereastra Volume Control s-a schimbat în Record Control.

Bifăm line-in şi dăm de aici nivelul la maxim. Deschidem Visual Analyzer. Din colţul din din stînga sus dăm ON, pentru a porni analiza FFT. Potenţiometrul din montajul de mai sus se dă la minim.

Apăsăm Wave, şi se deschide fereastra generatorului de semnal. Îi dăm ON, şi în boxă (dacă este conectată) vom auzi semnalul sinusoidal. Reglăm din volumul amplificatorului nivelul la care vrem să facem testul. Din potenţiometrul de la ieşire reglăm fin, pînă cînd în fereastra de sus vedem semnalul sinusoidal clar, cu amplitudinea peste jumătate din fereastră. Testul se poate face fie chiar în boxe, fie pe sarcină artificială.

Oprim generatorul. Din fereastra principală, în dreapta jos, avem tabul THD. Aici alegem frecvenţa pentru care să se facă testul, şi apăsăm Calibrate. După calibrare, valoarea THD (Total Harmonic Distorsions) va fi afişată. Testul se poate repeta pentru mai multe frecvenţe, precum şi mai multe puteri ale amplificatorului.

Pentru măsurarea distorsiunilor de amplitudine, ar trebui să generăm un sinus de diferite frecvenţe, şi să vedem ce amplitudine se obţine la ieşire. Sau mai simplu, putem baleia un sinus, cu acelaşi rezultat.

Din dreapta jos, alegem tabul Main. Trecem axa X în liniar, pentru o vizualizare mai bună, şi bifăm Hold. Din bara de sus alegem Wave, şi selectăm pentru canalul pe care-l testăm, la Wave Function, Sweep (Sine). Apoi, dăm click pe tabul Sweep, setăm timpul de baleiere mai mare (60 sec de exemplu), şi bifăm Bi-directional. Din stînga ferestrei de Wave pornim generatorul. Pe spectru se va înregistra amplitudinea sinusoidei. Astfel vom afla răspunsul în bandă al amplificatorului. Ochiometric putem aproxima limita de 3dB a benzii de trecere.

Trebuie avut grijă permanent la reglajul potenţiometrului. Un nivel prea mare, poate arde placa audio. Eventual se pot pune două diode în antiparlel, pentru a proteja placa audio de o conectare accidentală.
De asemenea este bine ca PC-ul şi amplificatorul să fie împămîntate. Sursele de monitor şi de PC pot da puternic la masă, şi poate să apară o diferenţă mare de pontenţial între masele acestora. Şi cum conectarea unui jack se face cu o conexiune caldă înainte, atunci acest potenţial poate să ardă placa audio. Nu sînt răspunzător pentru ce ardeţi.