Site Loader

Содержание

Как измерить выходную мощность усилителя. | Меандр

Очень часто вступаю в споры с простыми обывателями которые верят в то, что написано на красивых этикетках их музыкальных центров и автомагнитол.
Приведу простой пример несоответствия заявленным характеристикам указанным не только на шильдиках аппаратов но и в паспортах на устройство (даташитах).
Подопытный сегодня Sony dav-dz30.

Фото с онлайн магазина «mvideo.ru»

Фото с онлайн магазина «mvideo.ru»

На сайте сказано, что выходная мощность аппарата 67Вт на нагрузке в 6Ом.
В паспорте же на устройство сказано, что всего 50Вт и на 3 Ома — кому верить?

Даташит

Даташит

А верить мы будем приборам.
Для измерения нам надо смастерить эквивалент нагрузки, — делать будем тот который указан в документе, то есть 3 Ома.

Эквивалент из лютых нихромовых резисторов.

Эквивалент из лютых нихромовых резисторов.

Такой эквивалент для измерения искажений и АЧХ естественно не подходит, ибо он из проволочных «катушек» и имеет какую-то индуктивность, а вот для замера мощности вполне сгодится.

Подключаем его к выходу устройства, параллельно вешаем мультиметр и осциллограф, — мультиметр ставим на измерение переменного напряжения, предел 20В.

Далее подаём синусоидальный, частотой 1кГц сигнал на вход аппарата и смотря на экран осциллографа добавляем громкость или увеличиваем уровень сигнала на входе.
Как только на экране осциллоскопа горбы синусоиды обрежутся вот так

Ограничение синусоиды

Ограничение синусоиды

«Откручиваем» ручку немного назад или уменьшаем уровень сигнала на входе. Получив правильную форму сигнала на экране, смотрим, что показывает мультиметр.

Действующее напряжение на нагрузке.

Действующее напряжение на нагрузке.

Некоторые могут возразить мол — мультиметр неправильно измеряет напряжение с частотой выше 50Гц. На что я отвечу — отнюдь, погрешность измерения между 50Гц и 1000Гц у таких приборов очень и очень мала. В подтверждение прикрепляю видео с тестом на 50 и 1000Гц.

И так — теперь мы узнали, что в нагрузку 3 Ом наш аппарат может выдавать не более 11,7В действующего напряжения, остается высчитать мощность по простой формуле, — U*U/R где U-напряжение, R сопротивление нагрузки.
11,7*11,7/3=45,6Вт.
В принципе, в данном случае производитель оказался немного честнее маркетологов, но всё равно наврал!!!!

С автомагнитолами с гордой надписью 45Х4 вообще отдельная тема, — наверное она у меня будет на канале, ибо там сказать — ВРАНЬЁ это ни чего не сказать вообще!!
Надеюсь, что кому-то эта статья будет полезна и писал я её не зря!
Всем добра.

Замер выходной мощности усилителя НЧ

В этой статье я попытаюсь рассказать, как объективно произвести замер выходной мощности усилителя НЧ. Для измерения нам понадобится осциллограф и низкочастотный генератор сигналов. К моему сожалению, без этих приборов невозможно объективно произвести измерение. Звуковой генератор может быть заменен компьютером или ноутбуком, с установленным  на него программным обеспечением.

В разделе «Генераторы» представлено несколько бесплатных программ, которые позволят сделать из вашего ноутбука или ПК генератор сигналов.

Итак, нам понадобиться осциллограф, генератор синусоидального сигнала, резистор (эквивалент) сопротивлением 4Ома, сам усилитель и по возможности (необязательно) мультиметр.

В качестве «ослика» я использую свой любимый, одноканальный прибор С1-94. Генератором у меня служит китайский функциональный генератор, способный генерировать различные формы сигналов с регулировкой частоты, амплитуды и смещения.

Нагрузкой будет служить резистор сопротивлением 4Ома и мощностью 100Вт. Для надежности я установил его на радиатор с применением теплопроводной пасты.

Теперь про мультиметр. Сгодится не каждый. Он должен правильно измерять переменное напряжение на частоте 1000Гц-2000Гц. Если его нет, то можно обойтись и без него. Я использую UNI-T UT39C.

Я буду производить замер мощности на усилителе радиолы Элегия-102-стерео.

Перед измерением выходной мощности необходимо произвести прогон усилителя на умеренной мощности в течении минут 10-20.

На вход подключения магнитофона я подал сигнал с генератора. У вас может быть это вход «Универсальный», «Тюнер» или другой линейный вход. Сигнал должен быть синусоидальной формы, иметь частоту 1000Гц. Амплитуду на генераторе необходимо сделать нулевой.

Далее нужно ручки регулировки громкости вывернуть на максимум, а регуляторы тембра и баланса на середину.

К выходу усилителя, в гнездо подключения акустической системы, подключаем нагрузку в виде резистора, сопротивлением 4Ома. Резистор необходимо опустить в воду или установить на радиатор.

Параллельно резистору нужно установить щупы осциллографа и мультиметра. На осциллографе выбираем необходимую развертку. В моем случае это 0.2мс на клетку и 5В на клетку.

Включаем питание усилителя. Включаем генератор и осциллограф.

Плавно увеличиваем амплитуду сигнала на генераторе и смотрим его форму на экране осциллографа.

Форма должна быть чистой, синусоидальной. По мере увеличения амплитуды (на генераторе) необходимо ловить момент, когда верхушка синусоиды начнет обрезаться. Такое явление называют клиппингом.

После появления клиппинга, необходимо чуть уменьшить амплитуду, до появления чистой синусоиды.

Сейчас усилитель НЧ работает на максимальной (чистой) мощности.

Теперь необходимо измерить напряжение на нагрузочном резисторе и как говориться: «Дело в шляпе!».

Измерять напряжение можно мультиметром, который не «врет» при измерении на частоте 1кГц, либо с помощью осциллографа. Я буду измерять и тем, и этим.

На дисплее мультиметра у меня напряжение переменного тока составило 7.5В.

По экрану осциллографа я вижу размах синусоиды (или двойную амплитуду) 4.2 клетки. Одна клетка 5В. Итого, двойная амплитуда равна 21В. Как нам известно, размах больше действующего значения напряжения в 2?2 раз. Поэтому, 21В делим на 2?2.

21В/2.83=7.4В. Сходится? Сходится!

Расчет выходной мощности

Мощность считается по формуле P=U*I, где P – мощность, U – напряжение на резисторе, I — ток, протекающий через резистор.

Измерять ток не обязательно так, как из закона Ома известно, что I=U/R,

тогда P=U2/R.

Измеренное нами напряжение на нагрузочном резисторе возводим в квадрат и делим на 4Ома.

P=7.5*7.5/4= 56.25/4 = 14Вт.

Согласно инструкции по эксплуатации на Элегию-102-стерео, выходная номинальная мощность на каждый канал составляет 6Вт, а максимальная мощность 16Вт (на каждый канал).

Спасибо за внимание!

Как посчитать мощность усилителя звука

Автор admin На чтение 4 мин Просмотров 1.1к. Опубликовано

Содержание

  1. Как посчитать мощность усилителя звука
  2. Как измерить мощность усилителя звука

Усилители звука используются как во многих бытовых приборах, автомобилях, так и профессиональной работе звукорежиссеров. Каждое устройство усиливающее звуковые колебания, передаваемые в нагрузку (в акустическую систему) имеет свою расчётную мощность, которая зависит от мощности радиодеталей используемых в ней.

Перед тем как узнать мощность усилителя звука нужно понимать от чего она зависит. В первую очередь, это сопротивление нагрузки, которой служит акустическая система или звуковоспроизводящие динамики. Сопротивление их бывает 2, 4, или 8 Ом. Чем меньше эта величина тем выше ток проходящий по цепи катушки динамика, а значит выше и мощность. Перед тем как подключать акустическую систему к усилителю звука, необходимо знать её параметры, для того чтобы продолжительность эксплуатации была максимальной.

Особенно важно знать максимальные параметры, так как при несоответствии мощности акустики и максимально выдаваемой мощности усилителя, выход из строя звуковоспроизводящего оборудования неизбежен.

Как измерить мощность усилителя звука

Существует два способа измерения выходной мощности усилителя звука, это выполняется с помощью следующих измерительных устройств:

  1. осциллографа;
  2. мультиметра.

Для проведения таких измерений обязательно понадобиться нагрузка, которой в стандартном применении является динамик или акустическая система. Ток без нагрузки не появится, а значить измерить мощность не получится. В качестве динамика, в случае его отсутствия под рукой, используется проволочное сопротивление (резистор) типа ПЭВ, мощностью от 10 до 100 Вт и величиной сопротивления от двух до 8 Ом. Не стоит обращать внимания, что мощность нагрузки всего 100 Вт, а заявленная мощность усилителя 200 или 300 Вт, такой резистор способен кратковременно рассеивать мощность в несколько раз превышающую номинальную.

Перед тем как подключать резистор в цепь, обязательно необходимо проверить значение его сопротивления с помощью омметра, чтобы избежать ненужной погрешности. Если в наличии нет резистора типа ПЭВ, то используется резистор с переменным значением сопротивления типа ОПЭВ. Если величина его полного сопротивления равна 8 Ом, то появляется возможность подключения его по следующей схеме и тем самым получить или 2, или же 4 Ома.

После подключения осциллографа и нагрузки как показано на рисунке, на вход усилителя подаётся обычный слабый звуковой сигнал, который необходимо усилить. Для более точных, лабораторных измерений рекомендуется использовать генератор синусоидального сигнала, частота которого от 100 до 200 Герц. Затем включить усилитель и постепенно, очень плавно увеличивать громкость, поворачивая встроенный регулятор. На осциллографе появиться усиленный сигнал, амплитуда которого будет увеличиваться до максимального значения выдаваемого усилителем. После достижения максимальной громкости и ограничения выходного сигнала по амплитуде, измеряется напряжение, которое потом подставляется в формулу:

P = (U x U) : (2 x R)

  • где P – выходная мощность усилителя в Ваттах;
  • U – выходное напряжение усилителя в Вольтах;
  • R – сопротивление нагрузки (колонки) в Омах.

На первом рисунке изображён усиленный синусоидальный сигнал, а на втором от обычного музыкального MP-3 плеера. Стрелкой указана та часть синусоиды, которую стоит учесть при расчёте мощности. Нельзя подавать на вход усилителя для измерения мощности выходного каскада сигнал высокой частоты, если вместо сопротивления будет использоваться многополосная акустическая система. Это приведёт к перегрузке средне частотного или высокочастотного динамика, что вызовет разрыв мембраны или обрыв их катушки.

Теперь узнаем, как узнать мощность усилителя звука мультиметром? При отсутствии осциллографа используется обычный вольтметр, имеющийся в наличии в каждом, даже дешевом мультиметре. Однако, для того чтобы увидеть на нём пиковую величину напряжения выходного каскада усилителя низкой частоты, соберем простейшую схему, состоящую из диода (рассчитанного на напряжение 50 Вольт) и конденсатора (от 0,47 до 1 µF, и напряжение выше 50 В).

Согласно закона Ома, зная напряжение и сопротивление вычисляется ток, который будет равен напряжению делённому на величину сопротивления. Мощность при этом равняется произведению напряжения и силы тока.

Как проверить мощность усилителя звука

Теперь знаем как определить мощность усилителя звука, тогда заявленные производителем характеристики легко вычислить вышеописанными методами. Часто несоответствие информации о мощности усилителей встречается у китайского изготовителя, привлекающего покупателя высокими показателями, которые в реальности сильно занижены.

Как узнать мощность УНЧ

   Собирая, или покупая усилители мощности низкой частоты, иногда возникает необходимость узнать выходную мощность УНЧ, поскольку иногда заявленная мощность той или иной схемы не совпадает с реальным номиналом выходной мощности. Есть простая формула, по которой можно узнать примерное значение выходной мощности, но предупреждаю — очень точного результата добиться трудно, итак сама формула:

                 P = (U x U) / (2 x R)

    Где:

 P– выходная мощность усилителя в Ваттах,
 U – выходное напряжение усилителя в Вольтах,
 R – сопротивление нагрузки (колонки) в Омах.

   Итак, мы точно можем знать только сопротивление нагрузки колонки, но выходная мощность, если даже измерить мультиметром будет не точной, поскольку сигнал переменной и именно для измерения этого напряжения, с нас требуется собрать небольшую схему. В качестве нагрузки в ней использован резистор (подбирается исходя из сопротивления колонки), но можно вместо него подключить саму колонку, диод — любой с напряжением выше 100 вольт (напряжение диода должно быть как минимум в два раза выше напряжения питания усилителя) и пленочный конденсатор с напряжением 63 вольт и выше. 

   Далее собираем схему, включаем усилитель. На вход усилителя желательно подать синусоиду, это можно сделать по специальной программе генератора, который можно скачать на нашем сайте. Далее нужно повысить громкость усилителя до предела и зафиксировать показания мультиметра, после чего у нас будут все параметры для нашей формулы. К примеру если у вас напряжение на выходе 30 вольт, то формула приобретет такой вид [30 (Вольт) x 30 (Вольт)] / [2 x 4 (Ома)]= 112,5 Ватт. 

   Вот таким простым образом можно узнать выходную мощность усилителей мощности, как собственного изготовления, так и заводских, но опять же должен заметить, что мощность примерная, формула может дать неточный результат — плюс минус 20%.


Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Измерение основных параметров усилителя ЗЧ

Для измерения чувствительности, выходной мощности и коэффициента гармоник усилителя нужны осциллограф, вольтметр переменного тока, звуковой генератор (ЗГ) и эквивалент нагрузки исследуемого усилителя. Последний представляет собой проволочный резистор, сопротивление которого равно полному сопротивлению звуковой катушки динамической головки (или громкоговорителя) усилителя. Его мощность рассеяния должна быть не меньше мощности динамической головки (если в громкоговорителе усилителя несколько головок, то их общей мощности).

Измерение коэффициента гармоник, вносимые усилителем в сигнал, оценивают по методике, используя любой низкочастотный осциллограф. В этом случае измерения начинают со снятия амплитудной характеристики усилителя — зависимости выходного напряжения Uвых усиливаемого сигнала частотой 1000 Гц от входного напряжения Uвх при постоянной нагрузке Rн, равной сопротивлению ее эквивалента R.

 Схема соединения измерительных приборов с усилителем, амплитудную характеристику которого надо снять, приведена на рис. 1, а. Усилитель и звуковой генератор должны питаться от отдельных источников. К выходу усилителя вместо динамической головки (или громкоговорителя) подключают эквивалент нагрузки Rэ, а к нему вход «Y» осциллографа. Регулятор громкости устанавливают на максимум и подают на вход усилителя от звукового генератора сигнал частотой 1000 Гц напряжением 30-40 мВ. Развертку горизонтального отклонения луча осциллографа устанавливают такой, чтобы на его экране хорошо просматривалось изображение одного колебания. Измерив входное напряжение Uвх, вольтметр переменного тока PU переключают на эквивалент нагрузки Rэ и измеряют выходное напряжение усилителя Uвых. Результаты измерений фиксируют (см. табл.).

 

Амплитудная характеристика усилителя (условия измерения)

Uвх, мВ

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Uвых, мВ

1200

1600

2000

2400

2800

3200

3600

3800

4000

4100

 

Рис. 1. Схема измерения основных параметров усилителя ЗЧ

 

 Не изменяя частоту сигнала ЗГ, увеличивают ступенями через каждые 10 мВ его напряжение, заносят в таблицу результаты измерений. Входное напряжение увеличивают до тех пор, пока на экране не появится заметное на глаз срезание «верхушек» синусоиды (рис. 2, б). Это явление происходит из-за симметричного ограничения напряжения выходного сигнала и сопровождается увеличением коэффициента гармоник усилителя примерно до 10%. Оно означает, что выходная мощность достигла максимальной Рмакс. После этого входной сигнал ЗГ уменьшают до пропадания заметных на глаз искажений синусоиды и считают, что при этом усилитель отдает нагрузке номинальную выходную мощность Pном. Выходные напряжения на эквиваленте нагрузки, соответствующие максимальной Рмах и номинальной Рном выходным мощностям, в таблице следует выделить.

 

Рис. 2. Построение амплитудной характеристики усилителя 3Ч

 

Далее по результатам измерений, занесенным в таблицу, строят амплитудную характеристику усилителя (рис. 2). До точки «а» она прямолинейна, а затем начинает отклоняться вниз, что говорит о нарушении пропорциональности между входным и выходным напряжениями усилителя и появлении искажений усиливаемого сигнала. Теперь, пользуясь формулой Рвых = Uвых2/Rн, можно подсчитать выходную мощность усилителя для различных значений Uвых. На рис. 2 параллельно оси Uвых слева помещена вторая вертикальная ось Рвых, на которой отмечены расчетные выходные мощности усилителя в ваттах.

 

Рис. 3. Схема измерения коэффициента гармоник

 

Точка «а» на графике, с которой начинается перегиб амплитудной характеристики, обычно соответствует номинальной выходной мощности усилителя. По амплитудной характеристике можно определить и численное значение чувствительности усилителя — оно соответствует значению Uвх при Рном.

Численное значение коэффициента гармоник Кгусилителя ЗЧ можно измерить с помощью заградительного фильтра L1C1C2 (рис. 3), настроенного на основную частоту 1000 Гц, который включают между выходом усилителя, нагруженного на эквивалент нагрузки R9, и вольтметром переменного тока PU. Катушку L1 этого фильтра, содержащую 290 витков провода ПЭВ-2, наматывают на ферритовом кольце 2000НМ типоразмера К20х12х6 с помощью челнока. Конденсаторы С1 и С2 фильтра типа МБМ или КБ.

Сначала переключатель «S» устанавливают в положение «1», соответствующее отключенному фильтру, и вольтметром PU измеряют напряжение Uвых. Допустим, Uвых равно 3 В (3000 мВ). Затем, переведя переключатель «S» в положение «2», включают заградительный фильтр и измеряют напряжение гармоник Uг. Предположим, что это напряжение будет 70 мВ. Коэффициент гармоник Кг подсчитывают по приведенной ранее приближенной формуле:

 

КгUг / Uвых ∙ 100% ≈ 70 ∙ 100 / 3000 ≈ 2,3%,

где:

Кг– коэффициент гармоник, [%];

Uг– напряжение гармоник, [мВ];

Uвых– выходное напряжение [мВ].

 

По такой методике можно с достаточной точностью измерить чувствительность, выходную мощность и коэффициент гармоник практически любого усилителя ЗЧ. Для стереофонического усилителя параметры каждого канала измеряют раздельно, сравнивают и, если надо, выравнивают соответствующим подбором деталей и режимов работы транзисторов.

 

Автор: Борисов В.Г.

Характеристики усилителей

При выборе усилителя мощности покупатели часто допускают похожую ошибку, полагая, что указанные в паспорте технические характеристики позволят им понять, какого звука стоит ожидать от приобретаемого усилителя. Дело в том, что основные параметры не отражают «характер» усилителя, хотя бы потому, что они измерены в рафинированных лабораторных

условиях и вообще могут быть недостоверными. Равные по техническим характеристикам усилители могут звучать по-разному. А бывает, что усилитель с худшими характеристиками звучит гораздо лучше. Можно сделать предположение, что эти явления в основном связаны с субъективным восприятием звукового поля разными людьми. Однако правильнее предположить, что если при одинаковых «цифрах» имеются различия, это означает, что что-то измерить попросту забыли. В итоге получается, что оценивать усилитель по основным характеристикам – все равно, что оценивать человека лишь по его физическим параметрам.

К основным характеристикам усилителя мощности звуковой частоты относятся:
  1. Выходная мощность.
  2. Частотный диапазон.
  3. Коэффициент гармонических искажений.
  4. Отношение сигнал / шум.
  5. Демпинг-фактор (или коэффициент демпфирования).
Дополнительно могут указываться:
  1. Коэффициент интермодуляционных искажений.
  2. Скорость нарастания выходного напряжения.
  3. Перекрестные помехи.

Разумеется, в паспорте присутствуют и немаловажные эксплуатационные характеристики:

  1. Напряжение питания.
  2. Максимальная потребляемая мощность.
  3. Масса.
  4. Габаритные размеры.
Выходная мощность

Данный параметр имеет множество разновидностей и методик измерения, и некоторые производители используют это в рекламных целях, намеренно не указывая условия, при которых выходная мощность была измерена. Именно поэтому покупатель недоумевает, сравнивая в магазине крохотный музыкальный центр с наклейкой 2х1000W и увесистый усилитель мощности внушительных размеров с характеристикой 30 Вт на канал.

Для отечественных усилителей в основном использовались такие характеристики, как номинальная и максимальная выходная мощность:

Номинальная мощность – выходная мощность усилителя при заданном коэффициенте нелинейных искажений. Такая методика измерения предоставляет определенную свободу выбора изготовителю, который волен указать значение номинальной мощности, соответствующее наиболее выгодному значению нелинейных искажений. А ведь широко известно, что в усилителях класса АВ при малых уровнях выходной мощности, например 1Вт, уровень искажений может достигать огромных значений. Существенно уменьшаться он может только при увеличении выходной мощности до номинальной. В паспортах отечественными производителями указывались рекордные номинальные характеристики, с крайне низким уровнем искажений при высокой номинальной мощности усилителя. Тогда как наивысшая статистическая плотность музыкального сигнала лежит в диапазоне амплитуд 5-15% от максимального значения. Вероятно, поэтому советские усилители заметно проигрывали на слух западным, у которых оптимум искажений мог быть на средних уровнях громкости. В СССР же шла гонка за минимумом гармонических и иногда интермодуляционных искажений любой ценой на одном, номинальном (почти максимальном) уровне мощности.

Максимальная мощность – выходная мощность усилителя при ненормированном коэффициенте нелинейных искажений. Данный параметр является еще менее информативным, чем номинальная мощность и характеризует только запас прочности усилителя – способность работать длительное время при перегрузках по входу.

Среди зарубежных чаще всего используются характеристики RMS, PMPO и DIN POWER:

RMS (Root Mean Squared) – среднеквадратичное значение мощности при нормированном коэффициенте нелинейных искажений. Как правило, измерение проводится на 1 кГц при достижении коэффициента нелинейных искажений 10%. Этот показатель был заимствован из электротехники и, строго говоря, для описания звуковых характеристик непригоден. В музыкальных сигналах громкие звуки человек слышит лучше, чем слабые, поскольку на органы слуха воздействуют амплитудные значения, а не среднеквадратичные. Таким образом, усредненное значение будет мало о чем говорить. Стандарт RMS был одной из неудачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры и имеет весьма ограниченное применение — усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности нужно еще поискать. До достижения максимальной мощности, искажения не превышают зачастую сотых долей процента, а потом резко возрастают.

PMPO (Peak Music Power Output) — максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS). Как следует из описания, параметр PMPO — виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Тем не менее, он очень часто встречается в описаниях на усилители, вводя в заблуждение многочисленных покупателей. В связи с этим можно лишь посетовать на отсутствие единых обязательных стандартов измерения выходной мощности и на недобросовестность производителей. 100 Вт PMPO зачастую соответствуют лишь 3 Вт номинальной мощности при 1% КНИ.

DIN POWER — значение выдаваемой на реальной нагрузке мощности при нормированном коэффициенте нелинейных искажений. Измерения проводятся в течении 10 минут с помощью сигнала частотой 1 кГц при достижении 1 % КНИ.

Данный параметр наиболее адекватно характеризует выходную мощность усилителя. Иногда он встречается в паспорте усилителя под обозначением IEJA. Его разновидность IHF определяет выходную мощность при 0,1% КНИ.

Строго говоря, есть и многие другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность не синусоидального, а музыкального сигнала. В последнее время из-за отсутствия единого стандарта производители стараются указывать выходную мощность вкупе с другими характеристиками, при которых она измерена. Например,

650 W (8 Ω, 20 – 20000 Hz, 0,1% THD)
750 W (8 Ω, 1000 Hz, 0,1% THD)

Учитывая тот факт, что музыкальный сигнал имеет большой частотный и динамический диапазон, правильнее проводить измерения с помощью музыкальных сигналов. И указывать не номинальную мощность, а график зависимости коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности.

Можно добавить, что каждый усилитель рассчитан на определенное сопротивление нагрузки. Тем не менее, оно может варьироваться, и в технических паспортах указываются основные параметры для каждого допустимого сопротивления.

Частотный диапазон

Практически любой современный усилитель мощности звуковой частоты способен усиливать сигналы с частотой, выходящей далеко за рамки слышимого диапазона. Поэтому указывать в чистом виде частотный диапазон, например, от 5 Гц до 100 кГц – совершенно бессмысленно.

Назначение усилителя мощности звуковой частоты (если он не имеет специального назначения, как, например, гитарный усилитель) – формирование на выходе электрического сигнала, по форме в точности повторяющего входной сигнал, но имеющего большую мощность. Так как музыкальный сигнал, даже если он формируется одним музыкальным инструментом, далек от гармонического, то минимизации коэффициента нелинейных искажений в усилителях для качественного воспроизведения звука, недостаточно. Необходимо, чтобы в диапазоне слышимых частот от 16 до 20000 Гц амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики усилителя были абсолютно горизонтальными. На практике, этого добиться не удается, да и акустическая система имеет АЧХ с более существенными провалами и подъемами.

Частотный диапазон указывается при нормированной неравномерности амплитудно-частотной характеристике, выраженной в относительных величинах. Самые удачные модели усилителей имеют неравномерность АЧХ +/-0,1 дБ в диапазоне от 20 до 20000 Гц. Если при измерении принять стандартную неравномерность амплитудно-частотной характеристики 3 дБ, то частотный диапазон составит 10 – 100000 Гц.

Коэффициент гармонических искажений

Искажения сигнала вызваны нелинейностью входных и выходных характеристик усилительных элементов и присущи любым усилителям мощности. Если подать на вход усилителя синусоидальный сигнал, то в спектре выходного сигнала, кроме основной гармоники, обнаружатся дополнительные, частота которых кратна частоте полезного сигнала. Такие гармоники являются паразитными и их мощность, как правило, невелика. Однако их суммирование с полезным сигналом приводит к существенному искажению его формы, и как следствие, искаженному звучанию.

Коэффициент гармонических искажений (Total Harmonic Distortion) показывает слышимую составляющую гармонических искажений в выходном сигнале и определяется как отношение суммарной мощности паразитных сигналов к мощности полезного гармонического сигнала. Как правило, измерения проводятся на частоте 1 кГц.

При замерах обращается внимание на спектральное распределение и характер искажений. Слышимость паразитных гармоник зависит от относительного уровня по отношению к тестовому сигналу, от порядка гармоники, от типа (четная/нечетная), а так же от того, на какой громкости прослушивается тестовый фрагмент.

Типовое значение THD для Hi-Fi усилителя составляет 0,1%. Однако, уже не раз отмечалось: усилитель с THD 0,001% может оказаться хуже по звуку, чем другой, с THD 0,1%. Дело в том, что при таких малых значениях этого параметра, искажения сложно проследить в форме выходного сигнала или ощутить на слух. Поэтому, разницы между 0,1% и 0,001% слышно не будет.

Отношение сигнал / шум

Отношение сигнал / шум определяется как отношение мощности полезного гармонического сигнала к мощности собственных шумов усилителя мощности. Данный параметр для современной звукоусилительной техники превышает значение 100дБ. Это означает, что мощность собственных шумов усилителя в 10 миллиардов раз меньше мощности полезного музыкального сигнала. Можно с уверенностью сказать, что в настоящее время этот параметр – лишь предмет гордости производителя. Он не имеет для пользователя никакого значения. Кто сможет ощутить различия между ОСШ 95 и 100 дБ?!

Демпинг-фактор (коэффициент демпфирования)

Коэффициент демпфирования определяется как отношение номинального сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя и характеризует способность подавлять паразитные напряжения, которые возникают в динамических головках при движении катушки в магнитном поле. Если демпфирование недостаточно, то диффузор будет совершать свои собственные «телодвижения», никак не связанные с музыкой, но зависящие от упругости подвески. Необходимо отметить, что в подавляющем большинстве моделей акустических систем эта проблема успешно решается. Можно считать достаточным, если значение коэффициента превышает 100.

Демпфирование зависит не только от выходного сопротивления усилителя и сопротивления акустической системы. Необходимо учитывать, что способность поглощать возвращаемую громкоговорителем энергию зависит от индуктивностей фильтров и от сопротивления разъемов и кабеля, которым подключены акустические системы.

Минимальным значением коэффициента демпфирования можно считать 20, хорошим — 150-400. Современные усилители высокого класса имеют значение этого параметра 150 и выше.

Коэффициент интермодуляционных искажений

Нелинейность характеристик усилительных элементов приводит к возникновению нелинейных искажений. Большинство производителей усилителей измеряют и указывают в паспорте только коэффициент гармонических искажений (THD). Измерения проводятся с помощью гармонического сигнала. При подобном тестировании на выходе усилительного тракта появляются высшие гармоники, частота которых кратна частоте основного тона. Однако, как уже упоминалось, музыкальный сигнал далек от гармонического. Более того, любой музыкальный инструмент воспроизводит не только основной тон, но «обертона», которые являются ярким примером гармонических искажений. Известно, что наличие в музыкальном сигнале «обертонов» вовсе не портят, а обогащают звук. Поэтому очень важно указывать не коэффициент гармонических искажений, а весь спектр выходного сигнала, из которого можно определить тип (четные или нечетные) паразитных гармоник и их уровень относительно полезного сигнала. С точки зрения психоакустики, например, наличие в выходном сигнале ощутимых по уровню четных гармоник воспринимается на слух лучше, чем наличие малых нечетных.

Наибольший вред музыкальному сигналу приносят интермодуляционные искажения (Inter Modulation Distortion), которые возникают при подаче на вход нелинейной системы мультитонового сигнала. При этом на выходе появляются паразитные сигналы с частотами, являющимися суммой или разностью частот входных сигналов, а также суммой или разностью частот сигналов, вызванных гармоническими искажениями и через обратную связь возвращенных на вход усилителя. Подобные искажения не соотносятся с основными тонами музыкального сигнала и привносят в него фоновый шум.

Необходимо отметить, что единых стандартов по измерению интермодуляционных искажений не существует, а результаты измерений существенно зависят от уровней входных сигналов и их частот. Чаще всего, IMD не указывается просто потому, что неизвестно как его измерять. Тем не менее, данный параметр является наиболее перспективным для оценки нелинейных свойств усилителя мощности.

Скорость нарастания выходного сигнала

Данный параметр характеризует уровень динамических искажений, которые возникают вследствие ограничения скорости нарастания выходного сигнала в усилителе, охваченного глубокой обратной связью. Введение ООС, как правило, приводит к нестабильности усилителя на высоких частотах. Это вынуждает применять частотную коррекцию. В свою очередь недостаточно высокая частота среза образуемого фильтра низких частот и вызывает динамические искажения.

В музыкальном сигнале всегда присутствуют резкие всплески по уровню, например, при работе ударных инструментов. Недостаточная скорость нарастания сигнала приводит к ухудшению звучания, которое выражается в потере энергичности.

Перекрестные помехи

Данный параметр определяет степень проникновения сигнала из одного канала в другой. Высокий уровень перекрестных помех приводит к незначительному ухудшению четкости восприятия стереобазы. Однако чуткий слушатель сразу ощутит, что звук не дает представления о взаимном расположении и размерах музыкальных инструментов, т.е. отсутствие или нечеткость звуковой 3D картинки.

Не в последнюю очередь при выборе усилителя обращается внимание на его внешний вид и удобство в эксплуатации. В силу субъективности эти показатели не поддаются никакому измерению и выражаются в виде звездочек в многочисленных рейтингах и наклеек типа «Gold Design» на корпусе устройства. Вне сомнений, это также является характеристикой усилителя мощности.

Как измерить мощность усилителя?

Подключая акустическую систему к усилителю, желательно проверить его максимальную выходную мощность. Подобные измерения также могут понадобиться при настройке или ремонте оборудования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую работоспособность всей системе.
Вам понадобится
  • — осциллограф;
  • — мультиметр;
  • — стрелочный тестер.
Инструкция
  • Подключите один из каналов усилителя к колонке, если вам известно, что ее расчетная мощность предположительно больше. Также можно использовать эквивалент нагрузки, сопротивление которого равно сопротивлению колонок. В этом случае воспользуйтесь резистором типа ПЭВ с мощностью 10-100 Вт.
  • Используйте осциллограф для измерения выходной мощности усилителя. Подайте на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 100-200 Гц, к примеру, можете просто воспроизвести какую-нибудь музыкальную композицию. Начните постепенно увеличивать громкость, при этом наблюдая за показаниями осциллографа.
  • Зафиксируйте момент, когда на выходе усилителя выходной сигнал начнет ограничиваться по амплитуде и замерьте напряжение. Помните, что измеряя максимальную выходную мощность таким способом, нельзя на вход усилителя, который подключен к многополосным акустическим системам, подавать от генератора сигнал высокой частоты. Это может стать причиной перегрузки среднечастотного или высокочастотного динамика.
  • Рассчитайте мощность усилителя, которая равна квадрату выходного напряжения, умноженному на двойное сопротивление нагрузки или колонки.
  • Воспользуйтесь для измерения мощности усилителя любым вольтметром, если под рукой нет осциллографа. К примеру, возьмите мультиметр или стрелочный тестер. При этом необходимо собрать схему, которая позволит любому вольтметру стать измерителем пикового напряжения. Источником сигнала в этом случае будет выступать задающий генератор низкой частоты, т.е. музыкальный сигнал на входе не сможет дать достоверного результата.
  • Подключите к усилителю параллельно эквивалент нагрузки и конденсатор на 0,47-1,0 мкФ, а последовательно диод на напряжение от 50 Вт, после чего измерьте выходное напряжение и рассчитайте мощность.
  • Оцените статью!

    Понимание мощности усилителя — Серый Компьютерщик Джефф

    Мощность усилителя, вероятно, является наиболее неправильно понимаемым параметром усилителей и динамиков, которым злоупотребляют. Тем не менее, часто это первый (и, возможно, единственный) параметр, на который обращают внимание при покупке усилителя или колонок.

    Менеджеры по маркетингу усугубляют путаницу, используя такие термины, как RMS-мощность, непрерывная средняя мощность, музыкальная мощность, пиковая мощность, динамическая мощность, максимальная мощность и т. Д.

    Понимание мощности усилителя поможет понять термины, которые часто используются (и злоупотребляют) для описания мощности усилителя.Эта статья объяснит, что такое мощность усилителя, а что нет. В следующих статьях будет рассказано, как производители усилителей измеряют мощность, что такое мощность динамиков и как согласовывать их с вашими усилителями и динамиками. Прежде всего, нам нужно понять мощность усилителя.

    Мощность усилителя рассчитывается, а не измеряется

    Вольтметр измеряет напряжение в вольтах. Амперметр измеряет ток в амперах (амперах). Омметр измеряет сопротивление в омах. Любые два из этих измерений позволят рассчитать мощность усилителя (в ваттах).К сожалению, это означает использование математики и формул. Я постараюсь сделать это простым и использовать только одну формулу. Если вам нравятся формулы и вы хотите понять, как взаимосвязаны мощность, напряжение, ток и сопротивление, вы можете прочитать мои статьи о законе об электроэнергии и сопротивлении. В противном случае примите следующую формулу:

    Мощность = квадрат напряжения, деленный на сопротивление.

    Давайте воспользуемся этой формулой на простом примере. Допустим, у вас есть усилитель, подключенный к нагрузке 5 Ом (я использовал 5 Ом, чтобы упростить вычисления — обычно это 4 Ом или 8 Ом для динамика).При постоянном входном синусоиде вы измеряете 10 вольт переменного тока на выходе динамика усилителя. Поскольку вы знаете сопротивление (5 Ом) и напряжение (10 вольт), вы можете рассчитать мощность:

    Мощность = (10 умножить на 10) разделить на 5 = 100/5 = 20 Вт.

    Просто а?

    Общие сведения об измерениях переменного тока

    Ну, это был простой пример. На самом деле все не так просто по ряду причин. Основная сложность заключается в том, что выходной сигнал не является постоянным уровнем, потому что входной сигнал не является постоянным уровнем.Начнем с простого ввода синусоидальной волны. На выходе также будет синусоида, например:

    .

    Как видите, вход и выход не постоянны. Он непрерывно поднимается и опускается, положительный и отрицательный. Это относится к любому сигналу переменного тока (переменного тока). Но когда вы измеряете его измерителем, вы получаете постоянное напряжение. Это связано с тем, что измеритель показывает среднеквадратичное значение напряжения.

    RMS означает среднеквадратическое значение (о котором вы теперь можете забыть). Это математический термин, обозначающий рабочее напряжение.Это расчет для определения эквивалентного теплового эффекта постоянного напряжения. Не нужно слишком увлекаться тем, как определяется среднеквадратичное значение, просто помните, что это эффективное рабочее напряжение. Это также напряжение, которое измеряет ваш счетчик. Это 70,7% от пикового напряжения.

    Это относится ко всем измерениям переменного тока. Например, в некоторых странах розетка на 120 вольт переменного тока — это среднеквадратичное напряжение. Синусоидальная волна переменного тока 120 вольт изменяется от +169,5 до -169,5 вольт или от пика до пика (p-p) напряжения 339 вольт.70,7% от 169,5 вольт дает среднеквадратичное напряжение 120 вольт. В странах, где используется 230 вольт, пиковое напряжение составляет +/- 325,3 вольт.

    Измерительный усилитель напряжения и тока

    Хорошо, теперь мы знаем, что RMS — это эффективное рабочее напряжение (и ток) переменного тока. Как это помогает нам понять мощность усилителя? Рад, что ты спросил.

    В нашем простом примере выше мы измерили среднеквадратичное значение 10 В на выходе усилителя. Это означает, что выходное напряжение фактически упало с +14,14 вольт до -14.14 вольт. 70,7% от 14,14 вольт — это 10 вольт.

    Расчет мощности усилителя

    А теперь самое интересное. Ранее мы говорили, что мощность равна квадрату напряжения, деленному на сопротивление. Это верно в любой точке синусоидальной волны. Итак, если мы возьмем значение напряжения (показано синим) и возведем его в квадрат (умножим на само), а затем разделим на постоянное сопротивление (5 Ом), мы получим выходную мощность, как показано оранжевым:

    Пара замечаний по этому графику:

    • Во-первых, мощность переменного тока не бывает положительной и отрицательной.Это всегда положительно. Поэтому расчет RMS не применяется.
    • Во-вторых, мощность составляет 40 Вт от пика до пика. Однако нельзя сказать, что мощность усилителя составляет 40 Вт, потому что это только на пиках каждой синусоидальной волны, а не в любое другое время.

    Вы можете использовать мой калькулятор мощности, напряжения и тока усилителя, чтобы легко увидеть среднеквадратичные и пиковые значения для вашего усилителя на основе его технических характеристик.

    Теперь давайте посмотрим на среднеквадратичные значения. В нашем примере мы знаем, что среднеквадратичное напряжение составляет 10 вольт.Ранее мы видели, что 10 в квадрате равно 100, а 100, разделенное на 5, дает расчетную мощность 20 Вт. Посмотрим, что произойдет, если мы добавим это к нашему графику:

    Средняя длительная мощность

    Правильно, эффективная рабочая мощность составляет половину пиковой мощности. Фактически это среднее значение синусоидальной волны мощности. Средняя мощность — это уровень мощности, который усилитель должен обеспечивать непрерывно. Следовательно, она известна как средняя продолжительная мощность. В технических характеристиках следует использовать среднюю непрерывную мощность для определения мощности усилителя.«Непрерывная мощность» — это сокращенный термин «средняя продолжительная мощность». Оба термина относятся к (средней) непрерывной мощности или устойчивой мощности, которую усилитель может производить с указанной нагрузкой.

    Во многих спецификациях мощности усилителя вы увидите, что это называется мощностью RMS . Это неправильный термин (потому что технически такого понятия не существует). Хотя при расчете мощности используется среднеквадратичное значение напряжения (и / или среднеквадратичный ток, если вы используете другие формулы), результатом является просто «мощность», а не среднеквадратичная мощность.Как показано на графике выше, это средняя продолжительная мощность. Однако для большинства спецификаций усилителей вы можете рассматривать среднеквадратичную мощность (хотя и неправильный термин) для обозначения средней продолжительной мощности.

    Пиковая мощность

    К сожалению, маркетологи не любят говорить, что их усилитель имеет мощность всего 20 Вт, когда они считают, что могут честно сказать, что максимальная мощность составляет 40 Вт. Что бы вы купили: усилитель на 20 Вт или усилитель на 40 Вт? При рассмотрении мощности усилителя сравнивайте яблоки с яблоками — всегда используйте среднюю непрерывную мощность или неверно названную среднеквадратичную мощность (неправильный термин, но правильное значение мощности).

    Однако можно сказать, какова пиковая мощность усилителя. В нашем примере это пиковая мощность 40 Вт. Но пиковая мощность всегда должна сопровождаться фразой «пиковая мощность» или чем-то подобным. Пиковая мощность часто обозначается как мгновенная мощность . Иногда динамическая мощность также используется для описания пиковой мощности.

    Важно помнить, что эти описания относятся к максимальной мощности, которую усилитель может выдать всего за долю секунды.Они не указывают на реальную долгосрочную мощность, которую усилитель способен производить. Это все равно, что сказать, что вы можете лететь на метр в воздухе, потому что вы можете прыгнуть на метр в воздухе — на короткое время. Вы не можете постоянно «летать» на метр в воздухе, точно так же, как усилитель может постоянно производить свою пиковую мощность.

    PMPO

    Peak Music Power Output или Peak Music Power (PMP) — это маркетинговый термин, который редко имеет какое-либо сходство с реальностью. Я предпочитаю говорить, что PMPO означает пиковую выходную мощность маркетинга.Это термин, который используют маркетологи, чтобы представить свои усилители очень мощными. Нижний сегмент рынка (например, более дешевые компьютерные колонки и портативные музыкальные шкатулки), как правило, используют PMPO. Если бы я проявил щедрость, я бы сказал, что они приходят к значению PMPO, беря пиковую мощность, умножая ее на количество каналов, а затем умножая на какой-то неизвестный маркетинговый коэффициент от 10 до 1000. Например, маркировка на коробка на этом изображении (название бренда удалено) утверждает, что у этого устройства PMPO составляет 15 000 Вт!

    Примечания о мощности усилителя

    Мощность усилителя

    — не единственная спецификация, на которую следует обратить внимание при выборе системы.Возможно, это даже не такой важный фактор, как вы думаете. Например, разница уровней между 60 и 80 Вт составляет чуть более 1 дБ, что не очень много. Для увеличения уровня на 3 дБ вам необходимо удвоить мощность усилителя. Но это не означает, что громкость будет увеличена вдвое, для этого вам нужно иметь в 10 раз больше мощности! Подробнее об этом читайте в статье «Двойная мощность усилителя не увеличивает громкость вдвое».

    Если ваша цель — добиться максимальной громкости системы, вам также необходимо обратить внимание на чувствительность динамиков.Использование динамика с чувствительностью 91 дБ по сравнению с динамиком с чувствительностью 85 дБ дает усиление на выходе динамика 6 дБ для того же сигнала. Эта статья о чувствительности динамика содержит более подробную информацию.

    Проверка мощности усилителя синусоидой — серьезное испытание для усилителя. По сути, усилитель постоянно работает на 100% мощности. Синусоидальная волна не является обычным повседневным сигналом. Музыка и речь имеют много периодов ниже максимального уровня и даже пауз. Поэтому при нормальном использовании усилитель не будет подвергаться таким сильным нагрузкам, как при нагрузочных испытаниях.Поэтому некоторые производители увеличивают номинальную мощность и используют такие фразы, как program power или music power для оценки усилителей. Однако эти рейтинги не определены и не должны использоваться для сравнения.

    Переменные с мощностью усилителя

    В этой статье описаны мощность усилителя, некоторые используемые термины и основной способ расчета мощности усилителя. Однако есть ряд других переменных, которые следует знать, если вы собираетесь сравнивать усилители на основе их указанной мощности:

    • Хотя простая синусоида является удобным и относительно простым способом измерения и расчета мощности усилителя, она измеряет мощность только на одной частоте.Он также должен поддерживать эту мощность на других частотах. Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться испытательной частотой или частотным диапазоном.
    • Измеренное напряжение, используемое в расчетах, соответствует максимальному выходному сигналу, при отсутствии или небольшом искажении сигнала, вызванном усилителем. Некоторые производители измеряют выходную мощность усилителя при работе с высокими искажениями, давая завышенное значение мощности (опять же, это чаще всего происходит с продуктами низкого уровня). Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться показателями искажения тестируемого сигнала (THD или THD + n, выраженные в процентах).Это должно быть 1% или меньше — чем меньше, тем лучше. Остерегайтесь цифр выходной мощности с 10% THD.
    • Ток и, следовательно, мощность изменяются при изменении нагрузки. Динамик на 4 Ом пропускает больше тока, чем динамик на 8 Ом, поэтому мощность, производимая усилителем, изменится. Следовательно, указанные уровни мощности должны соответствовать указанным испытательным нагрузкам.
    • Убедитесь, что указанная мощность усилителя соответствует мощности всех (или, по крайней мере, 2) каналов усилителя. Некоторые производители выдают выходную мощность только при одном работающем усилителе, что не является верным показателем того, какую мощность может обеспечить источник питания усилителя, когда работают все каналы.

    Все это говорит о том, что при сравнении усилителей по мощности нужно внимательно присматриваться к характеристикам. В идеале мощность усилителя должна быть указана следующим образом:

    Мощность усилителя: 80 Вт, непрерывная средняя мощность при 8 Ом (нагружены 2 канала, THD 0,08%, 20 Гц — 20 кГц)

    Сводка

    Мы убедились на простом примере, что лучшим значением для определения и сравнения мощности усилителя является средняя непрерывная мощность или другие синонимичные термины.Большинство терминов, использующих «пиковую» мощность, относятся к возможной мощности в течение очень коротких периодов времени и обычно используются для завышения реальных устойчивых уровней мощности.

    В следующей статье рассматриваются реальные способы расчета мощности усилителя, включая некоторые стандарты, которых производители усилителей должны придерживаться при проведении этих тестов. Это поможет понять некоторые используемые аббревиатуры, такие как IEC, AES, DIN и FTC.

    Прежде чем двигаться дальше, ниже приведены еще два термина, которые полезно понимать при разговоре и / или чтении об усилителе и мощности динамика.

    вырезка

    Если входной сигнал усиливается так, что выходное напряжение превышает пределы напряжения усилителя, синусоидальная волна будет ограничена сверху и снизу.

    На этом графике показана синусоида, усиленная до максимального уровня без ограничения. Это уровень, который следует измерить для расчета максимальной мощности.

    На этом графике показано усиление синусоидальной волны усилителем, так что она ограничивается сверху и снизу.Это искажение не только раздражает ухо, но и вызывает нагрузку на усилители и динамики, и его следует избегать.

    Крест-фактор

    Пик-фактор — это отношение пиковой мощности к средней продолжительной мощности, выраженное в дБ. В нашем примере пиковая мощность составляет 40 Вт, средняя непрерывная мощность — 20 Вт. Это соотношение 2: 1 или 3 дБ. Усилитель, протестированный с использованием простой синусоиды (как в нашем примере), всегда будет иметь пик-фактор 3 дБ. То есть для простой синусоиды пиковая мощность всегда будет вдвое больше средней продолжительной мощности.

    Для живой музыки с барабанами и другими перкуссионными инструментами грохоты / удары (пики) могут быть в 10-15 раз выше среднего уровня — это пик-фактор 9-12 дБ. В таблице ниже показано соотношение между децибелами и отношением пиковой мощности к средней мощности.

    Крест-фактор Коэффициент мощности
    3dB 2: 1
    6dB 4: 1
    9dB
    15 дБ 32: 1

    Эти цифры будут полезны, когда мы рассмотрим, как согласовать динамики с усилителем.

    Выходная мощность измерительного усилителя

    НАСТРОЙКА ТЕСТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

    Подключите блок питания 12 В к проводам питания на усилителе.

    Подключите силовые резисторы (фиктивные нагрузки) ко всем каналам усилителя.

    Установите регуляторы усиления для всех каналов усилителя на одинаковый уровень. Либо полностью вверх, либо полностью вниз, вероятно, будет проще всего. Позже вы можете выполнить точную настройку усиления.

    Подключите тональный (синусоидальный) генератор ко всем каналам усилителя.Полностью уменьшите выходной уровень тон-генератора.

    Включите блок питания. Если он регулируемый, установите его там, где хотите (12 В, 13,8, 14,4 на ваш выбор).

    Включите удаленный терминал усилителя.

    Измерьте выходное напряжение источника постоянного тока (оно должно быть таким же, как до включения усилителя).

    Установите все эквалайзеры в положение выключения и установите все кроссоверы на полный диапазон.

    Установите выходную частоту генератора на любую желаемую частоту.Я обычно использую 100 Гц. Вы всегда должны использовать одну и ту же частоту или, по крайней мере, обращать внимание на частоту, используемую во время теста.

    Медленно увеличивайте выход тон-генератора до тех пор, пока выход усилителя не станет примерно 2 вольта переменного тока.Теперь установите все коэффициенты усиления так, чтобы они соответствовали выходным сигналам всех каналов.

    Подключите осциллограф к любому каналу (все они должны быть одинаковыми, так как вы их настраивали).

    Следите за выходным напряжением источника питания с помощью вольтметра или цифровых измерителей на источнике питания.Если в блоке питания нет цифровых измерителей, используйте цифровой мультиметр.

    Медленно увеличивайте мощность тонального генератора, наблюдая за осциллографом. Увеличивайте уровень до тех пор, пока верх и / или низ синусоидальной волны не выровняются. Уменьшайте уровень, пока волна снова не станет «чистой».

    Теперь посмотрите, сохранилось ли напряжение источника питания на заданном значении. Уменьшите выходной уровень генератора. Если во время теста напряжение постоянного тока изменилось, это необходимо учитывать.Хорошо отрегулированный источник питания будет поддерживать заданное напряжение.

    Теперь подключите вольтметр переменного тока к выходным клеммам одного канала. Канал, подключенный к прицелу, будет хорошим выбором.

    Снова увеличивайте уровень генератора до тех пор, пока усилитель не начнет отсекаться. Обратите внимание на показания напряжения.

    Выключите источник питания.

    Быстро отсоедините фиктивную нагрузку одного канала и измерьте его точное сопротивление, пока он еще горячий.2 / 4,08
    P = 1225 / 4,08
    P = 300,25 Вт RMS

    ПРИМЕЧАНИЕ:
    1. Если источник питания постоянного тока не поддерживает заданное напряжение, выходная мощность будет ниже, чем допускает усилитель.
    2. Этот тест не может быть выполнен с использованием динамиков вместо фиктивных нагрузок. Громкоговорители будут давать ложно высокие показания на большинстве частот.

    Данные испытаний:

    Как измерить мощность усилителя.

    Вот некоторая информация, которой я хотел бы поделиться: Это только приблизительное руководство.

    Люди часто спрашивают, как вы измеряете выходную мощность усилителя. В автомобильной аудиосистеме нет гарантии, что ваш усилитель соответствует техническим характеристикам, указанным на коробке. Многие производители переоценивают свои усилители, чтобы они казались более мощными и более дешевыми. Другие производители намеренно занижают рейтинг своих усилителей, чтобы конкуренты, использующие их, были помещены в более низкие классы мощности, к которым они не принадлежат, а затем выиграли этот класс. Факторы, которые мы обсудим позже, много раз, даже если усилитель точно рассчитан, вы не сможете использовать весь выход усилителя.

    Для довольно точной оценки, это может быть так же просто, как подключить вольтметр к проводам динамика, когда вы играете на усилителе, и использовать формулу напряжение, умноженное на напряжение, деленное на импеданс. Например, если ваш вольтметр показывает 10 вольт и вы знаете, что ваш динамик имеет сопротивление 4 Ом, тогда просто вычислите 10 вольт умноженное на 10 вольт, что равно 100, а затем разделите его на импеданс 4 … 25 Вт … Очень просто!

    Есть проблемы с этим методом! Этот метод не следует использовать, чтобы увидеть, СКОЛЬКО мощность вашего усилителя, когда он полностью включен! Динамики будут звучать так громко, что их можно повредить, и вашим ушам это тоже может не понравиться.

    Также он не будет точным на всех частотах, поскольку импеданс динамиков не постоянен на всех частотах, которые он воспроизводит, например, импеданс может быть намного выше при 30 Гц, чем при 100 Гц. Производители динамиков сообщают нам номинальное или приблизительное сопротивление, чтобы помочь нам собрать системы.

    Чтобы обойти проблемы с импедансом и возможное повреждение динамиков, а также для проверки выходов MAX усилителей, мы используем то, что мы называем фиктивными нагрузками, это в основном БОЛЬШИЕ резисторы.2) / Р ….

    Настоящие специалисты используют больше испытательного оборудования и получают гораздо более точные измерения. Обычно, если вы читаете спецификации своего усилителя или читаете тесты усилителя в журналах по автомобильной аудиосистеме, вы можете заметить, что номинальная мощность также включает измерение искажений и частотную характеристику … Когда вы достигнете верхних пределов выходной мощности усилителя, частота отклик и искажение обычно ОЧЕНЬ ПЛОХО. Поэтому техники слегка уменьшают громкость, пока не увидят понравившиеся значения искажений и частоты, а затем они считывают напряжение и вычисляют выходную мощность… Усилитель может иметь максимум 20 вольт на 4 Ом (100 ватт), но искажения могут быть ОЧЕНЬ ПЛОХИМИ, а частотная характеристика может быть действительно паршивой, поэтому технология может уменьшить громкость до тех пор, пока частотная характеристика не станет почти идеальной, а искажения (или THD) снижается до намного менее 1 процента или может уменьшить громкость до тех пор, пока THD не упадет полностью до 0,01 процента или около того! В этот момент он мог бы прочитать напряжение всего 15 вольт (56 ватт) …

    Для проведения этих тестов, которые делают настоящие технические специалисты, они используют аудиогенератор для генерации тонов, поскольку музыка представляет собой большую часть сложной формы волны для получения стабильных показаний.. Они также используют очень чувствительные вольтметры (вольтметры RMS покажут вам среднеквадратичную мощность в ваттах), анализатор искажений, чтобы увидеть THD во время тестирования, и, возможно, осциллограф, чтобы действительно наблюдать звуковую волну во время ее тестирования, и, конечно же, ранее упомянутый Фиктивная нагрузка. Также для тестирования автомобильного аудиоусилителя важно иметь источник питания на 12 или 14 вольт, способный питать усилитель. Несмотря на то, что автомобильные электрические системы имеют «12 вольт», фактическое значение напряжения в автомобиле может составлять от 11 до 14.4 вольта. Эта разница в 3,4 вольта может иметь большое значение, особенно если усилитель имеет «нерегулируемый источник питания».

    С уважением, Fenderphil

    Fenderphil — это ветеран-ас в Axe Central.

    Измерительный усилитель мощности | Bittner Audio — английский

    Номинальные мощности усилителей и методы их измерения

    Выходная мощность усилителя в большинстве случаев является единственным критерием для оценки его характеристик и качества.Ради быстрого сравнения различных моделей и производителей мы склонны забывать о других важных факторах, таких как его способность контролировать ЭДС (электромоторную силу). К сожалению, это сравнение с первого взгляда действительно вводит в заблуждение, поскольку большинство представленных данных не имеют ценности или не имеют вообще никакой ценности.

    Bittner Audio всегда предоставлял только один тип данных выходной мощности: непрерывный выход от 20 Гц до 20 кГц. Эта синусоида не соответствует реальному музыкальному сигналу, но дает отличное представление о долговечности источника питания и эффективности усилителя.

    Такой тест легко показывает, слишком ли слабый трансформатор или что источник питания преобразует слишком много энергии в тепло. В этом случае сеть будет быстро перегружена или усилитель станет настолько горячим, что достигнет своей тепловой мощности.

    Постоянной выходной мощности в течение многих лет было достаточно, чтобы определить, достаточно ли запитан усилитель для данного приложения. Фактически, другие процедуры тестирования были сочтены непрофессиональными и недостаточными.

    Однако новые разработки требуют новых методов тестирования. Усилители большой мощности с выходной мощностью более 1000 Вт на канал в настоящее время являются обычным явлением. Измерение мощности усилителя, например, 4000 Вт, приведет к серьезным проблемам, если будут применяться традиционные процедуры: при подаче синусоидальной волны на номинальную нагрузку (т.е. 4 Ом) он будет потреблять от источников питания более 6000 Вт или 25 А. Большинство сетевых предохранителей сгорают во время этого теста, и, скорее всего, замена предохранителя на предохранитель следующего более высокого значения является незаконной…

    Как усилители такой мощности вообще могут работать от обычной сети? Ответ довольно прост: даже музыкальный материал с высокой степенью сжатия, такой как Rave / Dance или сигналы тревоги, не сравним с непрерывным выходом на полную мощность.

    Поэтому большинство производителей решили опубликовать свои данные в соответствии со следующей процедурой «реального» тестирования: максимальная выходная мощность усилителя будет измеряться с помощью синусоидальной волны 1 кГц с временем включения 33,3 мс с последующим выключением 66,6 мс. -время. Этот тест ближе к музыкальной программе и покажет более высокую мощность, однако не будет чрезмерного потребления сети, и предохранители останутся нетронутыми. В качестве продолжительной выходной мощности выбирается нагрузка 1/8 или 1/3.

    Хотя это ближе к реальности, оно также обеспечивает значения, которые невозможно проверить с помощью традиционных процедур тестирования: усилитель мощностью 2000 Вт на канал, испытанный с помощью импульсного сигнала, обеспечивает непрерывную выходную мощность примерно 650 Вт (1/3 нагрузки) или 250 Вт. (1/8 нагрузки).

    К сожалению, сравнить товары разных производителей пока невозможно. Аналогичные методы также не применяются, поскольку не совсем ясно, из чего состоит импульсный сигнал, и не известны условия, при которых были достигнуты результаты. Следовательно, если доступны данные о непрерывной выходной мощности, они по-прежнему являются хорошим средством для оценки производительности и долговечности. Помните, что профессиональные усилители мощности должны быть инструментами, рассчитанными на бесперебойную непрерывную работу, чтобы оправдать вложения.

    Таким образом,

    Bittner Audio будет предоставлять все данные обычным образом, то есть непрерывную выходную мощность, чтобы продемонстрировать производительность и стабильность продуктов. Кроме того, выходная мощность также будет указана с использованием описанного метода тестирования импульсного сигнала 33,3 / 66,6 мс, чтобы упростить сравнение различных моделей и брендов.

    Однако следует соблюдать осторожность при выборе предохранителей и / или источников бесперебойного питания (ИБП). В этом случае мы рекомендуем использовать потребляемую мощность 1/8 или, в худшем случае, 1/3 нагрузки.Это также справедливо для определения холодопроизводительности технических помещений с кондиционированием воздуха.

    Давайте поговорим об инструментах для измерения мощности автомобильных аудиоусилителей

    Тема измерения мощности усилителя, пожалуй, наиболее часто обсуждаемая спецификация в автомобильной аудиоиндустрии. Среди энтузиастов наблюдается шум над видео на YouTube об усилителях, вырабатывающих потрясающий ток при подключении к группе нагрузочных резисторов или динамометрическому станку усилителя. Если ваша любимая марка усилителя сабвуфера вырабатывает даже на пять ватт больше, чем у конкурента, эти жаждущие энергии фанаты одержат победу, и новая волна сообщений, мемов и споров захлестнет Interwebs.

    В этой жажде власти нет ничего нового. Когда большинство из вас были в подгузниках, органы, санкционирующие соревнования по автомобильной аудиосистеме, решили, что классы соревнований будут основываться на номинальной мощности усилителя. В то время почти никто не проверял эти заявления о мощности. Компания Orion выпустила усилитель Concept 97.3 с мощностью 0,5 Вт на канал. Все знали, что это такое же шасси и конструкция, как у 2100 HCCA и 2250 SX. Таким образом, все участники знали, что усилитель легко произведет мощность в 1000 ватт.Орион хотел подчеркнуть глупость оценок мощности.

    Что такое выходная мощность усилителя?

    Если вы не изучали теорию электричества переменного тока в колледже или университете, понимание того, как измерить выходную мощность усилителя, может быть немного сложным. Мы постараемся сжать месяцы обучения в несколько абзацев. В отличие от цепей постоянного тока, напряжение и ток в цепи переменного тока могут поступать на нагрузку (динамик) в разное время. Цепи переменного тока имеют противодействие протеканию тока, известное как реактивное сопротивление.Реактивное сопротивление аналогично сопротивлению, но влияет только на сигналы переменного тока. Реактивное сопротивление может быть индуктивным, как в звуковой катушке динамика, и приводить к отставанию тока от напряжения, или оно может быть емкостным, что приводит к отставанию напряжения от тока.

    Когда мы измеряем мощность, мы обычно предполагаем, что можем умножить измеренное среднеквадратичное значение напряжения на измерение среднеквадратичного значения тока, чтобы определить мощность, подаваемую на нагрузку. Если ток и напряжение не совпадают по фазе, пики и спады не совпадают, и мы получаем меньше мощности на нагрузку, чем мы ожидали.Это проблема не только для аудиосигналов. Промышленные электрические установки, в которых используются большие двигатели, электрические обогреватели или светодиодное освещение, сталкиваются с тем же явлением. Вы можете увидеть сотни примеров, выполнив поиск в Google или YouTube по запросу «коэффициент мощности».

    В цепи переменного тока ток отстает от напряжения. На приведенном выше графике синим цветом показано напряжение на нагрузке, такой как сабвуфер, а красным — ток через нагрузку. Пик тока наступает после пика напряжения, потому что катушки индуктивности противодействуют изменениям тока.

    Измерение мощности усилителя

    Чтобы упростить процесс измерения мощности усилителя, большинство производителей в качестве нагрузки используют силовые резисторы вместо динамиков. В идеальном резисторе нет индуктивности или емкости, и можно предположить, что ток и напряжение синфазны. Таким образом, если мы знаем сопротивление нагрузки и напряжение на нагрузке, мощность можно рассчитать, разделив квадрат напряжения на сопротивление. Например, если мы измеряем среднеквадратичное значение 10 В на резисторе 4 Ом, это будет 25 Вт мощности.

    Если вы читали нашу статью об ограничении автомобильных аудиоусилителей, то вы знаете, что есть момент, когда сигнал, поступающий из усилителя, больше не представляет собой сигнал, подаваемый в усилитель. Правильно это или нет, но промышленность выбрала уровень искажений в 1% в качестве эталона для допустимого уровня гармонических искажений. Что означает это число в 1%? Не вдаваясь в сложную математику, можно сказать, что тестовый тон с искажением 1% имеет гармоническую составляющую, которая на 40 дБ тише, чем сигнал стимула. Не ошибитесь; вы можете отчетливо слышать этот нежелательный контент.Несколько других цифр, о которых стоит помнить: искажение 3,16% с гармониками на уровне -30 дБ и искажение 10% с гармониками на уровне -20 дБ. Если вам интересно, гармоника с пиком, который всего на -10 дБ ниже, чем у тестового сигнала, считается искажением 31,6%.

    Популярные инструменты для измерения мощности

    Не у всех есть доступ к банкам нагрузочных резисторов, анализаторам искажений и осциллографам. Однако многие энтузиасты и профессионалы вложили средства в инструменты для измерения мощности, произведенные D’Amore Engineering.Их аудио-мультиметр AMM-1 и динамометр усилителя AD-1 (как упоминалось ранее) стали массовым стандартом для измерения мощности. С профессиональной точки зрения почти каждый использует ту или иную версию анализатора Audio Precision. Если вы хотите купить что-то хорошее, то цена на новый анализатор серии APx начинается примерно с 7000 долларов США, при этом большинство конфигураций стоит более 10 000 долларов США или находится в диапазоне 30 000 долларов США

    Недавно я увидел сообщение в Facebook, где технический специалист сравнил выходную мощность компактного усилителя, измеренную AMM-1, со спецификациями на упаковке конкурирующего продукта.Когда я увидел эту лампочку, я понял, что большинство людей не понимают, как работают измерения мощности. AMM-1, инструмент, который я использую для всех обзоров Test Drive, которые мы проводим здесь, на BestCarAudio.com, имеет встроенный индикатор отсечения. Тест, проведенный этим техником, показал, что этот маленький усилитель выдает около 70 Вт мощности на канал, согласно индикатору ограничения на AMM-1. Он сравнил это с 50-ваттными характеристиками популярного усилителя от одной из компаний-производителей головных устройств.

    Итак, в чем проблема? Семьдесят ватт лучше, чем 50 ватт, верно? Конечно да! С учетом сказанного, цифры несопоставимы. AMM-1 не всегда измеряет мощность при искажении 1%. Номинальные значения на коробке для другого усилителя указаны при искажении 1%. Я измерил тот же усилитель, что и в этом видео. Он давал 51 Вт на канал при искажении 1%.

    Почему искажения имеют значение в номинальной мощности

    Вся эта болтовня о номинальной мощности не имеет большого значения без реального примера, не так ли? Я покопался в своей коллекции усилителей и вытащил прототип усилителя американского дизайна, сделанный для компании, в которой я когда-то работал.Этот усилитель имел номинальную мощность 85 Вт на канал при нагрузке 4 Ом при искажении 1% и напряжении питания 14,4 В. Я установил его в своей лаборатории, и мы собираемся провести некоторые измерения с моим AMM-1, осциллографом и аудиоанализатором QuantAsylum QA401.

    Мощность при искажении 1%

    Первое, что мы рассмотрим, — это мощность, которую дает усилитель при подключении к резистивной 4-омной нагрузке с измерением общих гармонических искажений и шума (THD + N) 1%.

    Измерение зависимости времени от амплитуды высококачественного усилителя класса D.Вы можете увидеть некоторые ограничения в нижней части сигнала. Частотный анализ нашего высококачественного усилителя класса D. Программное обеспечение QA401 определяет гармонические искажения и шум на уровне 1,0058%. Измеритель AMM-1 показывает, что усилитель выдает мощность 85,5 Вт на нашу резистивную 4-омную нагрузку.

    Затем мы увеличивали входной сигнал до тех пор, пока на AMM-1 не загорелся ограничивающий свет, затем повторили измерения. Мы видим, что искажения резко увеличились, а выходная мощность увеличилась чуть более чем на 17%.

    Измерение зависимости времени от амплитуды при включенном ограничивающем индикаторе AMM-1. Мы можем видеть, что и верх, и низ формы волны плоские, и что усилитель ведет себя хорошо при выходе за его номинальные пределы. Частотный анализ искажений, добавленных к сигналу. Измерение THD + N теперь составляет 10,47%, причем основной причиной являются гармоники второго порядка на частоте 200 Гц. Наш AMM-1 показывает, что усилитель теперь выдает чуть более 100 Вт мощности с адекватными искажениями для срабатывания индикатора ограничения.

    Что-то не так с AMM-1?

    Эта информация вызывает вопрос, что-то не так с АММ-1? Ответ однозначный: нет, он отлично справляется с измерением мощности. Точка, в которой загорается индикатор ограничения, зависит от гармоник, добавляемых усилителем. Я провел тот же тест с усилителем класса AB от того же поставщика, и AMM-1 показал, что он выдает 81 Вт при 1% в соответствии с QA401 и 83 Вт при включении светового индикатора ограничения.Поскольку разницу между 81 и 83 Вт невозможно услышать, это изменение статистически несущественно.

    Без возможности анализа спектрального состава тестового тона с большой точностью измерения мощности трудно сравнивать. Авторитетные производители автомобильных аудиоусилителей заявляют, что их рейтинг составляет 1% искажений. Если спецификации искажений нет, как узнать, что происходит с вашим аудиосигналом? Стоит добавить, что «несертифицированные» и «динамические» тесты мощности включают даже больше искажений, чем это измерение ограничения.Если вы энтузиаст SPL и пытаетесь выиграть соревнование, зачем вам нужно, чтобы аудиосигнал, поступающий на ваши сабвуферы, содержал значительные объемы информации 80, 120 и 160 Гц, если вы пытаетесь воспроизвести тон 40 Гц?

    Все измерения мощности усилителя, которые мы делаем здесь, на BestCarAudio.com, будут производиться с помощью измерителя AMM-1 с использованием нашей группы нагрузочных резисторов. Анализатор звука QuantAsylum QA401 проведет анализ искажений, чтобы определить, когда мы достигли уровня 1% THD + N. Этот процесс гарантирует, что вы получите подробное описание того, на что способен каждый усилитель, и эта информация соответствует требованиям спецификации ANSI / CTA-2006-C.Стоит добавить, что мы также будем следовать спецификации CTA_2006-C о загрузке всех каналов во время тестирования, поскольку это наихудший сценарий.

    Связанные

    Сжатие усиления

    Сжатие усиления

    Компрессия усиления измеряет уровень входной мощности, подаваемой на усилитель, которая вызывает искажения на выходе.

    Приложение Gain Compression (опция 086) выполняет быстрые и точные измерения компрессии.

    См. Другие разделы о параметрах усилителя

    Что такое компрессия усиления?

    Сжатие усиления происходит, когда входная мощность усилителя увеличивается до уровня, который снижает коэффициент усиления усилителя и вызывает нелинейное увеличение выходной мощности.

    Анализатор может выполнять развертку по мощности, а также по частоте. Свипирование мощности помогает охарактеризовать нелинейные характеристики усилителя. Обратитесь к приведенному ниже графику (график зависимости выходной мощности усилителя от входной мощности на одной частоте) для дальнейшего обсуждения.

    • Усилитель имеет линейную рабочую область, где коэффициент усиления постоянный и не зависит от уровня мощности. Коэффициент усиления в этой области обычно называют «усилением слабого сигнала».«

    • По мере увеличения входной мощности коэффициент усиления усилителя уменьшается, и усилитель переходит в режим сжатия.

    • Наиболее частым измерением компрессии усилителя является точка компрессии на 1 дБ. Это определяется как входная мощность (или иногда выходная мощность), которая приводит к уменьшению усиления усилителя на 1 дБ (относительно усиления слабого сигнала усилителя).

    Зачем измерять компрессию усиления?

    При возбуждении с синусоидой выходной сигнал усилителя больше не является синусоидальным в области сжатия.Часть выходного сигнала усилителя проявляется в виде гармоник, а не только на основной частоте входного сигнала.

    При еще большем увеличении входной мощности усилитель насыщается, а выходная мощность остается постоянной. На этом этапе дальнейшее увеличение входной мощности усилителя не приведет к изменению выходной мощности.

    В некоторых случаях (например, с усилителями на ЛБВ) выходная мощность фактически уменьшается с дальнейшим увеличением входной мощности после насыщения, что означает отрицательное усиление усилителя.

    Поскольку при работе усилителя желательно усиление, важно знать предел входного сигнала, который приведет к сжатию усиления.

    Соображения по точности

    Анализатор цепей должен обеспечивать мощность, достаточную для перехода усилителя в режим насыщения. Если вам нужен более высокий уровень входной мощности, чем может обеспечить источник анализатора, используйте предварительный усилитель для повышения уровня мощности перед тестируемым усилителем. (См. High Power PNA-X.) При использовании предварительного усилителя точность измерения можно повысить следующими способами:

    • Используйте ответвитель на выходе предусилителя, чтобы часть усиленного входного сигнала можно было использовать для опорного канала анализатора.Эта конфигурация удаляет частотную характеристику предусилителя и погрешности дрейфа из измерения (путем соотношения).

    • Выполните калибровку сквозной характеристики, включая предусилитель, ответвители и аттенюаторы в испытательной установке.

    При необходимости выходную мощность усилителя следует в достаточной степени ослабить. Слишком большая выходная мощность может:

    Ослабление выходной мощности усилителя может быть выполнено с помощью:

    При калибровке необходимо учитывать частотные характеристики аттенюаторов и ответвителей, поскольку они являются частью испытательной системы.Правильные методы исправления ошибок могут уменьшить эти эффекты.

    • Частотная характеристика является основной ошибкой в ​​установке для измерения компрессии усиления. Выполнение калибровки измерения сквозного отклика значительно снижает эту ошибку.

    • Усилитель может по-разному реагировать на разные температуры. Испытания следует проводить, когда усилитель прогрет до желаемой рабочей температуры.

    • Уменьшение ширины полосы ПЧ или использование средних значений повышает точность за счет скорости измерения.

    Как измерить компрессию усиления

    В этой процедуре показано, как выполнить три следующих измерения, используемых для определения компрессии усиления усилителя:

    1. Измерение компрессии усиления с разверткой частоты определяет самую низкую частоту, на которой сначала происходит компрессия усиления 1 дБ.

    2. Измерение компрессии усиления с разверткой мощности показывает входную мощность, при которой происходит падение усиления на 1 дБ, когда на усилитель подается пилообразное изменение мощности в определенной точке частоты (обнаружено в измерении 1).

    3. Измерение абсолютной мощности показывает абсолютную выходную мощность (в дБмВт) при сжатии.

    Измерение компрессии при качании частоты

    Измерение компрессии усиления по частоте с разверткой определяет частотную точку, в которой сначала происходит компрессия на 1 дБ.

    1. Выполните предварительную настройку анализатора.

    2. Выберите параметр измерения S21.

    3. Установите мощность источника анализатора в линейной области выходной характеристики усилителя (обычно на 10 дБ ниже точки сжатия 1 дБ).

    4. Выберите внешний аттенюатор (при необходимости), чтобы выходная мощность усилителя была достаточно ослаблена, чтобы избежать сжатия приемника или повреждения порта 2 анализатора.

    5. Подключите усилитель, как показано на следующем рисунке, и подайте напряжение смещения постоянного тока.

    6. Выберите настройки анализатора для тестируемого усилителя. Чтобы уменьшить влияние шума, вы можете указать более узкую полосу ПЧ.

    1. Снимите усилитель и выполните калибровку сквозного отклика. Обязательно включите аттенюатор и кабели в калибровочную установку, если они будут использоваться при измерении усилителя.

    2. Сохранить состояние прибора в памяти.

    3. Подключите усилитель.

    4. Установите маркер примерно на середине пролета.

    5. Установите шкалу анализатора на 1 дБ на деление.

    6. Сохраните кривую в памяти и отобразите Data / Mem.

    7. Постепенно увеличивайте мощность источника до тех пор, пока не будет наблюдаться уменьшение усиления на 1 дБ на первой частоте на некотором участке трассы.

    8. Используйте маркеры, чтобы определить частоту, на которой впервые происходит уменьшение усиления на 1 дБ. Обратите внимание на эту частоту для использования в следующих измерениях.

    9. Распечатайте данные или сохраните их на диск.

    Измерение компрессии с разверткой мощности

    Измерение компрессии усиления при развертке мощности показывает, что входная мощность приводит к падению усиления на 1 дБ, когда на усилитель подается линейное изменение мощности на определенной частоте (найденное на этапе 13 предыдущего измерения).

    1. Если это еще не сделано, выполните предыдущее измерение компрессии усиления качающейся частоты.

    2. Установите измерение S21 в режиме развертки мощности. Включите следующие настройки:

      • Установите частоту CW на частоту, указанную на шаге 14 предыдущего измерения компрессии усиления качающейся частоты.

      • Введите уровни мощности запуска и остановки развертки. Начальная мощность должна быть в линейной области характеристики усилителя (обычно на 10 дБ ниже точки сжатия 1 дБ).Мощность остановки должна быть в области сжатия отклика усилителя.

    3. Настройте шкалу на 1 дБ на деление.

    4. Используйте маркеры (включая опорный маркер), чтобы найти входную мощность, при которой происходит уменьшение усиления на 1 дБ.

    5. Распечатайте данные или сохраните их на диск.

    Измерение абсолютной выходной мощности

    Измерение абсолютной мощности показывает абсолютную выходную мощность (в дБм) усилителя при сжатии.

    1. Выберите безотносительное (абсолютное) измерение мощности. Выберите вход B, если вы используете тестовую установку, показанную на предыдущем рисунке.

    2. Сохраните частоту CW, использованную в предыдущем измерении компрессии усиления качающейся мощности.

    3. Установите маркер на уровень входной мощности, при котором происходит уменьшение усиления на 1 дБ (найдено на шаге 4 предыдущего измерения).

    4. Масштабируйте отображаемое измерение для оптимального просмотра.

    5. Считайте значение маркера, чтобы найти абсолютную выходную мощность усилителя (в дБм), при которой происходит уменьшение усиления на 1 дБ.

    6. Распечатайте данные или сохраните их на диск.

    Примечание. Калибровка измерения не относится к абсолютной мощности. Следовательно, если есть какие-либо внешние по отношению к анализатору ослабления, вам придется скорректировать их вручную.

    % PDF-1.4 % 122 0 объект > эндобдж xref 122 89 0000000016 00000 н. 0000002714 00000 н. 0000002876 00000 н. 0000003581 00000 н. 0000003608 00000 н. 0000003720 00000 н. 0000004118 00000 п. 0000004145 00000 п. 0000004282 00000 п. 0000004414 00000 н. 0000005016 00000 н. 0000005110 00000 н. 0000005404 00000 н. 0000005592 00000 н. 0000006236 00000 п. 0000006474 00000 н. 0000006797 00000 н. 0000006911 00000 п. 0000008578 00000 н. 0000010191 00000 п. 0000011877 00000 п. 0000012021 00000 н. 0000012166 00000 п. 0000013762 00000 п. 0000013906 00000 п. 0000014051 00000 п. 0000015675 00000 п. 0000015814 00000 п. 0000015951 00000 п. 0000016137 00000 п. 0000018007 00000 п. 0000018146 00000 п. 0000018173 00000 п. 0000018621 00000 п. 0000020413 00000 п. 0000022248 00000 п. 0000022318 00000 п. 0000022399 00000 п. 0000035550 00000 п. 0000035819 00000 п. 0000036096 00000 п. 0000036552 00000 п. 0000036622 00000 н. 0000036703 00000 п. 0000036773 00000 п. 0000036854 00000 п. 0000050885 00000 п. 0000051172 00000 п. 0000051529 00000 п. 0000079528 00000 п. 0000080127 00000 п. 0000080390 00000 п. 0000080504 00000 п. 0000080574 00000 п. 0000080655 00000 п. 0000082962 00000 н. 0000083258 00000 п. 0000083578 00000 п. 0000083605 00000 п. 0000083976 00000 п. 0000084046 00000 п. 0000084127 00000 п. 0000085237 00000 п. 0000085532 00000 п. 0000085738 00000 п. 0000085765 00000 п. 0000086108 00000 п. 0000086135 00000 п. 0000086479 00000 п. 0000086506 00000 п. 0000086940 00000 п.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.