Перейти к содержанию

Выходное сопротивление УМЗЧ, метод прямого измерения.


Dmitriy Khamuev

4 703 просмотра

Встречал описания разных экспериментальных методов определения выходного сопротивления УМЗЧ.

Они универсальны и основаны на измерении разности выходного напряжения при разной нагрузке. Методики понятны и достаточно трудоёмки.

Но в случае прямой гальванической связи с нагрузкой всё можно упростить.

Описание метода:

1. Берём гальванически развязанный с питанием усилителя источник тока (использовал лабораторный ИП)

2. Выставляем напряжение и ток КЗ (5V, 2A)

3. Прикладываем ток в прямой и обратной полярности к выходу включённого и прогретого усилителя.

4. Обращаемся к закону Ома.

Мои результаты (УМ практически такой же, как тестах выше):

Источник тока 2,0 A
 
Смещение (х.х.) = 0,0453V
Смещение (-2А) = 0,0409V
Выходное сопротивление = 0,00220Ohm
Damping factor (8Ohm) = 3636
Damping factor (4Ohm) = 1818

Смещение (х.х.) = 0,04570V
Смещение (+2А) =0,05060V
Выходное сопротивление = 0,00245Ohm
Damping factor (8Ohm) 3265
Damping factor (4Ohm) 1633

Интересно мнение коллег - это имеет право на жизнь, или я неправильно провёл час воскресного вечера? :huh:

Есть ли предположения на каких токах стоит измерять? 

26 Комментариев


Рекомендуемые комментарии



Это Вы измерили выходное сопротивление УМ по постоянному току. Оно может сильно отличаться от выходного сопротивления по переменному току, которое и определяет фактор демпфирования. Особенно это характерно для УМ с сервостабилизацией смещения. Т.е. довольно высококачественных конструкций.

Ссылка на комментарий
4 минуты назад, Виктор_А сказал:

сильно отличаться от выходного сопротивления по переменному току

Для транзисторного усилителя с глубокой ООС вроде стабильно в полосе, практически интересно до ~200Гц на мой взгляд.

7 минут назад, Виктор_А сказал:

УМ с сервостабилизацией смещения

Да, тоже подумал, что результат будет некорректным, но если любопытно, то на время замера эту цепь можно отключить.

Ссылка на комментарий

А по-моему по постоянному току обратная связь в любом случае сделает выходное сопротивление, равным нулю. Только провода и соединители будут добавлять величину сопротивлений.

Ссылка на комментарий

Измерили сопротивление проводов на постоянном токе, поздравляю. У самого усилителя выходное сопротивление комплексное и частотно зависимое. И мерить его хлопотно, и что с результатами делать не ясно.

"Damping factor" - кто скажет, насколько значение 3265 лучше 1633? :D

Изменено пользователем J_Ohm
Ссылка на комментарий
2 часа назад, J_Ohm сказал:

И мерить его хлопотно, и что с результатами делать не ясно.

Ну почему же... подать синус через резистор на выход, резистор в данном случае вполне можно считать генератором тока. Измерить напряжение между интересующими точками, поделить - вот и будет  импеданс (модуль). С проводами, да. А разве нужен без проводов?

Ссылка на комментарий
3 часа назад, Юрий_Uri сказал:

подать синус через резистор на выход

Вот так пожалуй совсем правильно!

А чтобы провод не мешал измерять на клеммах.

Попутно, похоже, и миллиомметр получился :D

Изменено пользователем Dmitriy Khamuev
Ссылка на комментарий
5 минут назад, mihelson сказал:

Подать синус на вход

Так - это типовой способ, приходится измерять близкие значения амплитуды.

Есть вариант и двухканальный холостой - нагруженный = разница, но балансировка и т.д.

Ссылка на комментарий

Желательно использовать другой усилитель для подачи амперного синусоидального тока на выход измеряемого. Каналы стереофонического могут не иметь меж собой достаточного для адекватного замера разделения.

Любопытно все-таки, с какой целью эти изыскания?

 

Ссылка на комментарий
25 минут назад, J_Ohm сказал:

Любопытно все-таки, с какой целью эти изыскания?

Micro-Cap в разделе анализа Transfer Function, выдаёт:

Output Expression =v(out)
+Input Source Name =V3
+Transfer Function =-30.834
+Input Impedance =15992
+Output Impedance =0.000195823

spacer.png

Косвенные методики описаны, понятно как, хлопотно и не очень точно.

Здесь предельно быстро и просто, точность определена мультиметром,  фактически четырехзондовый метод.

Можно включить в измеряемую цепь и собственно подводящие провода.

Ссылка на комментарий
Гость

Опубликовано (изменено)

3 часа назад, Dmitriy Khamuev сказал:

+Output Impedance =0.000195823

Ну вот, при 1А будет 200мкВ, вполне измеряемая величина :) , должно еще быть видно над шумами ( с усилителем, естественно; можно активный щупчик соорудить даже  с усилением).

4 часа назад, J_Ohm сказал:

Любопытно все-таки, с какой целью эти изыскания?

С познавательной, вестимо.

Изменено пользователем Юрий_Uri
Ссылка на комментарий
‎30‎.‎09‎.‎2019 в 16:54, J_Ohm сказал:

У самого усилителя выходное сопротивление комплексное и частотно зависимое.

Усилитель линейный, пф и мкгн конечно там есть, но в полосе до 1кГц на 4..8 Ом их влияние незаметно.

За счёт чего?

Ссылка на комментарий
53 минуты назад, Dmitriy Khamuev сказал:

За счёт чего?

Маскируется сопротивлением проводов, если не внешних, так внутренних. Малость реактивной составляющей выходного сопротивления усилителя является залогом устойчивости. Ради нее при выходе обычно еще небольшая катушка стоит против емкостной составляющей нагрузки на ВЧ (служащей внешним элементом частотной коррекции).

Посмотрел в модифицированной мультисимовской модели Лайкова с коэффициентом искажений 0,001% на 1 кГц. Результат: индуктивность, насколько видно, с искажениями в точке замера 72 %. Чистое безумие. При смещении выхода постоянным током со стороны нагрузки (работа на одном плече) стало 0,6%, и удалось определить индуктивность - 0,2 мкГн.

01.10.2019 в 11:13, Dmitriy Khamuev сказал:

фактически четырехзондовый метод.

Четырехпроводное измерение Томсона = Кельвина?

Скрытый текст

SPhCow.JPG.15d3b3bdfcfe1c31ccdc6e62d19ffa2e.JPG

 

 

Ссылка на комментарий
2 часа назад, J_Ohm сказал:

Четырехпроводное измерение Томсона = Кельвина?

Не совсем, не мост

 

:

spacer.png

- как на картинке, интересующая проводимость между 2 и 3 зондами.

 

4 часа назад, blak566 сказал:

Наверно глубина ООС зависит от частоты

Да, конечно зависит, но до 1кГц точно можно не учитывать.

Демпфирование низкочастотного громкоговорителя имеет смысл только в поршневом режиме, а это редко выше 500 Гц.

Ссылка на комментарий
5 минут назад, Dmitriy Khamuev сказал:

- как на картинке, интересующая проводимость между 2 и 3 зондами.

Тогда я не понимаю, при чем здесь усилитель.

Ссылка на комментарий

Опять это демпфирование... Если выходное сопротивление как у гвоздя, или громкоговоритель подключен через фильтр н-ного порядка - усилитель в демпфировании, можно считать, не участвует.

... В первом случае оно будет просто максимальным, во втором - как получится.

Ссылка на комментарий
57 минут назад, J_Ohm сказал:

при чем здесь усилитель

Ток от ИТ течёт по цепи 1 - 2 (выход усилителя) - 3 (земля усилителя) - 4

34 минуты назад, J_Ohm сказал:

усилитель в демпфировании, можно считать, не участвует

В сабвуферах и активных АС он вполне участвует.

Ссылка на комментарий
2 часа назад, Dmitriy Khamuev сказал:

В сабвуферах и активных АС он вполне участвует.

Я разве на албанском излагаю? Замеряемое Вами выходное сопротивление, как Вы уже убедились, ничтожно в сравнении с сопротивлением катушки громкоговорителя и для заметного влияния на демпфирование ему не хватает несколько порядков. Поэтому все участие усилителя сводится к предоставлению динамику свободы гасить колебания на самом себе и только.

Ссылка на комментарий
Гость

Опубликовано (изменено)

13 часов назад, Dmitriy Khamuev сказал:

как на картинке

Да, так и имел в виду.

Но в контексте демпфирования это ничего не даст, Вам всё правильно написали. 

Вообще демпфирование говорителя это несколько некорректная формулировка. Подводящие провода и выходной импеданс УМ входят в электрическую эквивалентную схему громкоговорителя, так будет корректнее. Поскольку трудно сказать в этом случае - в какой точке заканчивается экв. схема говорителя и начинается именно демпфирование.

Изменено пользователем Юрий_Uri
Ссылка на комментарий
1 час назад, Юрий_Uri сказал:

Подводящие провода и выходной импеданс УМ входят в электрическую эквивалентную схему громкоговорителя, так будет корректнее.

Да так корректнее.

9 часов назад, J_Ohm сказал:

Замеряемое Вами выходное сопротивление, как Вы уже убедились,

Таким образом, четырёхзондовый метод прямого измерения выходного сопротивления УМЗЧ с Вашей точки зрения приемлемый?

‎30‎.‎09‎.‎2019 в 16:54, J_Ohm сказал:

"Damping factor" - кто скажет, насколько значение 3265 лучше 1633? :D

Параметр характеризует насколько влияет выходное сопротивление усилителя на поведение нагрузки, чем - это значение выше, тем меньше влияет. ;)

Ссылка на комментарий
4 часа назад, Dmitriy Khamuev сказал:

четырёхзондовый метод прямого измерения выходного сопротивления УМЗЧ с Вашей точки зрения приемлемый?

- "Четырехпроводный" скорее все же (не мост того же автора). Нет причин считать его неприемлемым без критерия.

4 часа назад, Dmitriy Khamuev сказал:

чем - это значение выше, тем меньше влияет. ;)

Увы. Я бы предложил для адекватного восприятия использовать выражение "показателя демпфирования" - DF-Sd.PNG.d616569a29cb4b610a9e079be11d5f7e.PNG, назовем его так. Удивительно, как разные авторы соревнуются в задирании минимально необходимого DF. Если бы кто-то сказал, что коэффициент гармоник 0,095 % принципиально лучше чем 0,1 %, его бы сочли чудаком, а с DF можно не опасаться.

 

Ссылка на комментарий
02.10.2019 в 18:04, blak566 сказал:

Наверно глубина ООС зависит от частоты

белым шумом мерить тогда надо.

02.10.2019 в 23:22, J_Ohm сказал:

усилитель в демпфировании, можно считать, не участвует

это ошибочно, на мой взгляд. Раз есть сопротивление на выходе, значит и есть напряжение в цепи обратной связи. Следовательно - усилитель противодействует ЭДС вырабатываемой динамической головкой при отклонении от формы сигнала на выходе усилителя. Следовательно - усилитель активно участвует в демпфировании. В отличии от гвоздя с аналогичным сопротивлением.

Ссылка на комментарий
1 час назад, nikolayms сказал:

это ошибочно, на мой взгляд.

Потому, что понимать нужно. Усилитель демпфирует только малую часть ЭДС, что падает на выходном сопротивлении. Львиная же доля падает на сопротивлении катушки громкоговорителя, не считая пассивных фильтров. Будет громкоговоритель с отдельной обмоткой ООС помимо звуковой катушки, - для съема чистой ЭДС, - будет и "демпфирование" демпфированием, а не лапшой на уши.

Ссылка на комментарий
12.04.2021 в 22:42, J_Ohm сказал:

Львиная же доля падает на сопротивлении катушки громкоговорителя, не считая пассивных фильтров.

Достаточно давно видел рекомендацию - вешать резистор 10 Ом на клеммы динамика. Даже такой элемент демпфирует головку, несмотря на, казалось бы, - низкое сопротивление проводов до усилка.
Ну и ослабляется демпфирование. Однако не становится равным нулю. Курочка по-зёрнышку клюёт, а весь двор в говне. Там чуток, тут чуток, складываете все достижения - и видите, что итог на голову выше тех, кто кричит "улучшение на 2 дБ - херня и ни на что не влияет".

Ссылка на комментарий

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Добавить комментарий...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...

×
×
  • Создать...