Taşınabilir güç amfisi

[Gokrtl]

Gürültü ölçmenin bir anlamı yok abi Ne sinyal kabloları nede devrenin giriş bağlantısı 1 mV un altında olan sinyallere göre değil, o yüzden her taraftan gürültü kapacak bu.

Ben onu takarken blendajlı kablo kullanıcam. Ayrıca gerekli olursa ekranlarım da. Biraz özenip olabildiğince temiz ses alıcam ve dip gürültü almamaya çalışıcam. Bu doğrultu da sizinde önerilerinize açığım.

 

[taydin]

Abi, cihazın girişine dünyanin gürültüsü giriyor ekranlama olmadığı için. Bu şartlar altında SNR ölçülmez, ölçersen de sonucun bir anlamı olmaz.

 

[taydin]

Şimdi amfinin THD+N ölçümünü yapalım. Bu amfi 0.7 mVrms üzerindeki voltajlarda satüre oluyor, o yüzden çok düşük giriş voltajları ile çalışıyor olacağız. Bu kadar düşük giriş voltajlarında da, ölçülen amfi mükemmel bile olsa, ortam gürültüsünün bir etkisi olacak ve amfinin THD+N sine belli bir katkı sağlayacak.

O yüzden öncelikle bu voltaj seviyelerinde ortam gürültüsünün katkısı nedir onu görelim. Bunun için audio analizörün çıkışını, girişine bağlıyoruz ve 500 µVrms 1 kHz sinüs veriyoruz. Görüldüğü üzere bu voltaj seviyesinde yapılan ölçümde zaten %0.15 lük bir distorsiyon rakamı alıyoruz (burada A weighting denen ve alt frekansların etkisine daha az ağırlık veren filtre de kullanılmıştır. Bu filtre kullanılmazsa %0.43 gibi bir THD+N sonucu çıkıyor). Yani ortalıkta amfi falan yok. Bu distorsiyon seviyesi, audio analizörün kendi distorsiyon seviyesi ve ortam gürültüsünden kaynaklanıyor.

 

[taydin]

daha birşey ölçmedim abi Önce bir ölçüm sonucunu görelim ona göre preamp'siz nasıl bir THD+N tablosu çıkıyor bakarız.

 

[taydin]

Şimdi aynı sinyali amfiye verelim ve THD+N ölçümü yapalım (A weighting açık gene). 500 µV 1 kHz sinüs veriyorum ve çıkışta da 2.242 Vrms sinyal alıyoruz. Yani 73 dB lik bir kazanç var.

THD+N ise %2.70. Odyofil kalitesi değil, ama kullanım amacı düşünüldüğünde makul bir değer diyebiliriz

 

[taydin]

Mik pre ampli girişi 200-600 ohm ile şaseye çekilmediği sürece gürültüden başka bir şey ölçebileceğini sanmıyorum
O devre girişine doğrudan dinamik mikrofon bağlamak amacıyla tasarlanmıştır.
Dinamik mikrofonların empedansları ise düşüktür. Yani girişi kendisi bir nevi kısa devre etmektedir.
Girişin sıfır potansiyele doğru çekilmesi gürültüyü düşürdüğü bilinmektedir.

Önceki mesaj için DÜZELTME:
Giriş kondansatörü polarması diğer bir kondansatör ile bi polarize edilmiş. Yani kondansatörün kutuplarını ters çevirmenize gerek yokmuş.

Tamam abi girişi kısa devre edip ölçeceğim Ama bu arka plan gürültüsünü ölçer, böyle THD ölçülmez.

Bunun dışında audio analizör çıkış empedansı 20 Ω (50, 75, 100 ve 600 Ω seçenekleri de var). Yani gayet düşük empedanslı bir kaynak.

 

[taydin]

Girişe 2 mVrms verince THD+N baya kötüleşiyor. Zaten çıkış sınyali de artık sinüse çok benzemiyor.

 

[taydin]

Girişi kısa devre edince amfinin kendi öz gürültü seviyesini görüyoruz, o da -56 dBV seviyesinde.

 

[taydin]

Amfinin frekans tepkisi. Görüldüğü gibi 100 Hz den aşağısına duyarlılık iyi değil. 100 Hz - 20 kHz arasında 4.5 dB gibi bir sapma görülüyor.

 

[taydin]

Preamp'ı devreden çıkarıp direkt olarak 22 kΩ direnç üzerinden test yaptığımız zaman arka plan gürültüsü epey azalıyor (67 dBV).

THD+N değeri de %4 gibi.

 

[taydin]

Sadece çıkış katının distorsiyonunun komple devrenin distorsiyonundan düşük olması mantıksız, o yüzden girişe göre tekrar ölçtüm. Amfi ilk çalıştırıldığında, daha soğuk iken distorsiyon düşük çıkıyor. Ama çıkış transistörleri ısındıkça distorsiyon artıyor ve 10 saniye gibi bir süre sonrasında %4.5 gibi bir değere geliyor.

Çıkış katının ilk transistörüne 16.7 mVrms sinyal geliyor, ama oradaki sinyalin kaynak empedansının ne olduğunu bilmiyoruz. Tam olarak uygun kaynak empedansı ile aynı voltajı versek, çıkış katının distorsiyonunun toplam devrenin distorsiyonundan az olduğunu görürdük.

 

[taydin]

Ampli full güce çok yakın çalışıyor.
Bu yüzden yüksek harmonik distorsiyon görülüyor.
Giriş seviyesini biraz daha düşürmek gerekli.
İkinci olarak oldukça yüksek frekanslı bileşenler görülmektedir.
Bu olayın araştırılması gerekmektedir.

Y eksen değişikliği var abi. Spektrumlar neredeyse aynı. Distorsiyonu yaratan şey transistörlerdeki nonlineer davranışlar. Sadece temel frekans 1 kHz in harmoniklerini görüyoruz, distorsiyona en büyük katkıyı bunlar yapıyor.

 

[taydin]

Bir de devre 12V ile besleniyor. İdeal çalışma noktası olan 6V'a göre düşünürsek 4 Vrms çıkış sinyali alabilmemiz lazım maksimum güçte. Ben 2.24 Vrms'de çalıştırıyorum, yani %60 gibi bir güçte çalışıyor. Zaten daha fazla artıramıyorum soğutucu bağlı değil transistörlere bu şekilde bile baya ısınıyorlar.

 

[taydin]

12V besleme ile idealde 12 Vpp çıkış alınabilmeli. Bunun engelleyen şey transistörlerin ON direnci, üzerlerinde düşecek olan satürasyon voltajı ve güç kaynağının gereken akımı verebilmesi. Bunlar uygun olduktan sonra, puş pul kata da uygun giriş voltajı geliyorsa 12 Vpp ye yakın değer alabilmeliyiz. Ki zaten distorsiyona razı olup girişe 2 mVrms verince çıkışdan 3.4 Vrms aldım (9.6 Vpp)

 

[taydin]

Hmm aslında bir de baz emitter voltajı olacak arada. O zaman 12V - (0.7 * 2) - (0.2 * 2) = 10.2 Vpp alabilmemiz lazım. Tabi güç kaynağının, çekilen akım değerlerinde bayılmadığını varsayıyoruz.

 

[taydin]

Şimdi simulasyonunu yaptım. En fazla 10Vpp giriş verilebiliyor ve bu değerde çok hafif kırpılma oluyor. Çıkış voltajı 9.75 Vpp.

 

[taydin]

Ama sanırım kısıtlama burada kullanılan transistör ve yük ile ilgili. Bu tip devrenin ayrıntılı hesabını bilmiyorum, sadece kabaca çalışma mantığına göre söylüyorum. Mesela biaslama direncini 20 Ω yapınca çıkış voltajı bir diş daha yükseliyor ve 9.8 Vpp oluyor

 

[taydin]

Aynı şekilde eğer yük değerini 16 Ω yaparsam 10.8 Vpp alabiliyorum.

 

[taydin]

Bir de burada dikkat çeken şey, bu puş pull devresinin voltaj kazancının olmaması Tam tersi, voltaj kaybı var! Giren voltaj 11.39 Vpp, çıkan voltaj 10.8 Vpp. Ama ne var burada? Güç kazancı var. Girişteki 11.39Vpp nin akım verebilme kapasitesi çok az iken, çıkıştaki 10.8V oldukça yüksek akım verebilmektedir. Yani puş pul devresi GÜÇ KAZANCI sağlıyor.

 

[taydin]

Eğer girişteki sinüs kaynağı etkisiz hale getirip girişe 6V DC bağlarsak, çıkış da 6V'a yakın bir değerde oluyor. Tek besleme ile çalışan puş pul devresinin ideal çalışma noktası budur, yani Vcc / 2. Girişe verilecek sinyalin her zaman pozitifte olması lazım ve maksimum dinamik alan için 6V DC bileşeni olması lazım.