Buizenversterkers
Sweep generator
 

Een sweep geenrator is een signaalgenerator die een signaal opwekt van oplopende frekwentie en constante amplitude.
-

-

Een sweep generator bestaat uit twee delen: een generator die een signaal produceert, instelbaar van bijvoorbeeld 10Hz tot 100kHz en een tweede generator die een zaagtandspanning levert om de frekwentie van de eerste generator te veranderen.

De sweep generator kan gebruikt worden met uitgeschakelde sweep: de frekwentie blijft dan vast op een ingestelde waarde. Zo'n generator kan bijvoorbeeld gebruikt worden om de vervorming van een versterker te meten. De generator kan doorgaans een sinus, een blokgolf of een driehoekspanning leveren.

  • Om versterkers te testen op maximaal vermogen gebruikt men de sinusvorm, zodat het maximaal vermogen waarbij de eerste vervormingen zichtbaar worden gemeten kan worden. Muzieksignalen bestaan doorgaans uit sinussen van verschillende frekwenties en amplitudes.
  • Met een blokgolf kan men de stabiliteit van een versterker meten (uitslingeringen), maar ook een schatting doen van de bandbreedte van de versterker.
  • Met een driehoeksignaal kan men de vervormingen die de versterker veroorzaakt goed zien, de zijden van de driehoek moeten mooi recht zijn. Men meet hier de lineariteit van de versterker.
Met de ingeschakelde sweep funktie kan men snel de bandbreedte van een versterker meten. Een signaal met verlopende frekwentie maar vaste amplitude wordt naar de versterker gestuurd en de uitgang gaan naar een oscilloscoop. De tweede uitgang van de sweep generator is het stuursignaal van de oscillator, een zaagtandsignaal met lage frekwentie. Dit signaal wordt direct naar de tweede ingang van de oscilloscoop gestuurd.

De oscilloscoop wordt in X/Y modus geschakeld, waarbij de ingebouwde tijdbasis van de skoop uitgeschakeld wordt. Men ziet de amplitude van het uitgangssignaal (Y-as) ten opzichte van de frekwentie (X-as).

De frekwentie verloopt doorgaans exponentieel, dit is meer in overeenstemming met onze perceptie en het feit dat lage frekwenties meer aanwezig zijn. De versterker moet ingesteld worden op een relatief laag vermogen (10 à 25% van het nominaal vermogen) om te vermijden dat clipping bij bepaalde frekwenties de curve zou platstrijken. Men gebruikt een dummy load die de luidsprekers vervangt.

De meest moderne generatoren bieden de mogelijkheid om markers op bepaalde frekwenties te plaatsen, bijvoorbeeld op 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz en 8kHz. Op de plaats van de marker wordt de sweep kortstondig vanstgehouden, waardoor het spoort helderder oplicht op die plaats. Met een digitale skoop die geen "digital phosphor" mogelijkheid heeft lukt het duidelijk minder goed. De markers kunnen hier zichtbaar gemaakt worden door de amplitude van het signaal kortstondig te verhogen. Als de versterker niet overstuurd wordt, zijn de markers goed zichtbaar als signaalpieken.

De sweep frekwentie is normaal 10Hz voor analoge skopen, maar kan ingesteld worden op 1Hz om een foto van het spoor te nemen (sluitertijd van 1 seconde gesynchroniseerd met de sweep). Digitale skopen met geheugenfunctie kunnen met een sweep van 0.1Hz werken. Er wordt één sweep gedaan en de trace wordt opgeslagen.

De trace is een signaal in volts, die niet overeenkomt met de decibelschaal die vaker gebruikt wordt in de electro-accoustiek: "De bandbreedte van de versterker loopt van 20Hz tot 20kHz ±3dB"

De eerste trace rechts (in het groen) is die van een versterker zonder tegenkoppeling. De invloed van de transfo is zichtbaar: de hoge frekwenties worden sterker doorgelaten. Vanaf 10kHz hebben we een verzwakking van het signaal; de bandbreedte van de versterker is hier bewust beperkt.

De tweede grafiek is die van mijn serie push pull versterker met PCL805, de meting gebeurde bij een vermogen van 400mW (1/10 van het nominaal vermogen). Dankzij de tegenkoppeling heeft men een uiterst lineair verloop tussen 50 en 20kHz. Er is een lichte onstabiliteit rond 18kHz waarschijnlijk veroorzaakt door de faseverdraaing van de transfo die de tegenkoppeling in de war stuurt bij bepaalde frekwenties. Door achteraf kleine condensatoren bij te plaatsen binnen de regellus kan men de onstabiliteit wegwerken (waarden van enkele tientallen pF).

Men kan tegenwoordig online sweep generatoren vinden (deze applets draaien in de browser zelf). Je hoeft enkel de gewenste parameters in te voeren: de werking is eigenlijk vanzelfsprekend en meer uitleg is niet nodig. Het uitgangsignaal is mono, maar er bestaan blijkbaar geen applets die het sweep signaal (zaagtand) uitsturen op het andere kanaal.

Publicités - Reklame

-