Meting van de bandbreedte

Meting met multimeter

Laat de generator een sinussignaal van 1V leveren en controleer dat de multimeter deze spanning correct meet over de volledige frekwentieband (desnoods de spanning van de generator bijregelen zodat de meter 1V meet op alle frekwenties). De meting kan immers verlopen, dit kan zowel veroorzaakt worden door een generator die geen constante spanning levert als door een multimeter die niet lineair werkt over het volledige frekwentiegebied. Bij iedere frekwentie: de spanning aan de ingang meten, amplitude van de generator desnoods bijstellen en uitgangspanning meten.

Opgelet als je vanaf een bepaalde frekwentie de amplitude van het signaal moet verdubbelen. Het is een teken dat het effective signaal waarschijnlijk dubbel zo groot is dan het gemeten signaal. Gebruik een andere multimeter of schakel over op een meting met de skoop. De meeste digitale oscilloscopen kunnen een RMS meting uitvoeren.

De generator moet een sinussignaal leveren zodat men een zuivere meting kan doen. Vanaf 5kHz ongeveer bevat een blokgolfsignaal harmonischen die de versterker niet kan weergeven. Het is ook altijd beter een sinussignaal te gebruiken, omdat muziek uit sinussen van verschillende frekwenties bestaat.

Er moet een dummy load aangesloten worden (8Ω). Schakel de toonregeling uit (tone defeat) of zet de regelaars in het midden. Zet de generator op een gemiddelde frekwentie, bijvoorbeeld 800Hz. Regel de volumeknop op een zodanige waarde dat je een spanning van enkele volts hebt. We doen hier geen vermogensmeting, een vermogen van 10% à 25% ten opzichte van het nominaal vermogen is OK. Kom niet meer aan de instellingen van de versterker.

Begin de metingen vanaf de laagst mogelijke frekwentie (bijvoorbeeld 20Hz). Pas indien nodig de amplitude van het generatorsignaal om 1V te meten op de multimeter (ingang versterker). Meet de uitgangsspanning (800mV in ons voorbeeld).

Herhaal de meting voor de opeenvolgende frekwenties (stapgrootte 1.5): 20Hz, 30Hz, 45Hz, 67Hz, 100Hz, 150Hz,... Controleer eerst de amplitude van het ingangssignaal (regel de generator desnoods bij) en schijf de uitgangsspanning op.

Bepaal de maximale amplitude van het signaal, bijvoorbeeld 1125mV op 2500Hz (dit is een single ended versterker met ECL82). Als men het over de bandbreedte heeft, dan bedoelt men het gebied dat de versterker kan weergeven met een vermogen die niet onder de 50% van de maximale amplitude komt. Omgezet in een spanning betekent dit dat de minimale spanning hoger moet liggen dan 0.7× de maximale spanning (-3dB). Bij hifi transistorversterkers moet de amplitude binnen 1dB liggen.

We hebben een maximale amplitude van 1125mV, de minimale amplitude mag dus niet onder de 790mV komen (orange streep). Onze versterker is dus perfect in orde wat de bandbreedte betreft!

Vergeet niet een mooie grafiek te tekenen en die op instagram te posten.

Rechts hebben we een vermogensmeting, die fouten in de bandbreedte beter zichtbaar maakt (het vermogen is de spanning in het kwadraat). De fout is nog meer zichtbaar omdat de verticale as uitgerekt is (het nulpunt begint niet bij 0 watt).

Ik heb hier een kleine versterker gemeten (nominaal vermogen van 10Wrms). De curve lijkt heel onregelmatig, en toch ligt de volledige bandbreedte in het 3dB gebied (onderste orange streep). De bandbreedte is zelfs OK binnen een 1dB gebied (bovenste streep). Het is trouwens één van de versterkers die het best klinkt: heel scherp en precies, maar niet agressief.

Omdat al mijn versterkers op dezelfde manier gebouwd worden (zelfde type buizen, zelfde voorversterker) kan de goede klank enkel liggen aan de manier om de versterker stabiel te maken na het plaatsen van een tegenkoppeling: de stabilisatie is hier op een totaal verschillende manier gedaan als bij mijn andere versterkers.