Alt 18.05.2006, 22:09   #1
Farad
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Messungen THE T.AMP PM40C

Hallo,

wie in diesem Thread
http://www.visaton.de/vb/showthread....threadid=13177
angekündigt, hier die Messungen meines "Meßverstärkers".



Das Gerät ist eigentlich dazu gedacht, kleine Monitorboxen zu aktivieren, scheint aber von den Daten her für meinen Zweck wie geschaffen. Es ist klein, es kann ausreichende Leistung und es ist billig.

Als erstes habe ich an der Seite zwei Klemmen angebracht. Standardmäßig wird der kleine Verstärker mit freien Kabelenden ausgeliefert, die direkt und ohne Zugentlastung auf der Platine angelötet sind. Im inneren verbirgt sich ein Ringkerntrafo, ein einzelner Transistor am großzügigen Kühlkörper und ein paar ordentliche Elkos. Werte und Daten habe ich nicht aufgeschrieben.

Der Meßaufbau ist im Folgenden genau wie ihn tiki im oben genannten Thread beschrieben hat.

Als erstes wollte ich sehen, wie groß die Verstärkung ist: Die angegebenen 26dB werden im mittleren Frequenzbereich absolut perfekt erreicht, hier gibt es nichts auszusetzen.

Nun zum Frequenzgang:


Vorsicht Skalierung, ein Strich ist gerade mal 1dB. Dennoch sind die Abweichungen nicht gar so schön, ich hätte es mir schöner gedacht. Angegeben sind 10Hz bis 10kHz bei -1dB. Das ist natürlich fiese Augenwischerei. Richtig ist, dass der Frequenzgang in diesem Bereich im 2dB Toleranzschlauch liegt, von -1 darf man aber eigentlich nicht sprechen.

Anschließend habe ich Arta die Sprungantwort auswerten lassen.

Sie sieht nach meinem Dafürhalten ganz ordentlich aus.

Nun aber zu den spannenden Verzerrungen. Zuerst wollte ich sicher gehen, dass meine MAYA44USB nicht schon Verzerrungen beisteuert. Ihre Klirrverhalten sieht wie folgt aus...



Die Einstellung ist so, wie auch später die Verzerrungsmessungen am Verstärker durchgeführt wurden. Mit rund 0,004% THD ist das schon sehr gut.

Mit Verstärker sieht es leider deutlich schlechter aus. Der Eingangspegel ist unsymmetrisch -4,5dBu, die Verstärkung auf 10dB eingestellt.



Das ist leider insgesamt sehr viel. 1% Klirr ist für einen Verstärker eigentlich inakzeptabel hoch. Ich habe die Verstärkung dann auf 26dB (rechtsanschlag) erhöht.



Das Bild wird leider noch eine ganze Ecke schlechter. 3,5% THD ist nun wirklich deutlich zuviel. Bedenken wir, dass das Gerät wohl noch nicht geclippt hat, eine Anzeige gibt es nicht. -4,5dBu Eingangspegel darf für ein Gerät mit professionellem XLR-Anschluß kein Problem darstellen. Die Soundkarte war nicht übersteuert und liefert auch bei höheren Eingangspegel Verzerrungen unterhalb 0,005%, ich habs ausprobiert.

Angegeben sind im Datenblatt 0,03% THD+N. Ob es bei symmetrischem Signaleingang und deutlich mehr Eingangspegel soviel besser wird?

Ich habe mittels Vorverstärker den Eingangspegel auf genau 0dBu erhöht, mußte dann aber die Verstärkung auf rund 13dB zurücknehmen, um den Soundkarteneingang nicht zu übersteuern.
-> Leider genau das gleiche Bild. Ich habe die Grafik nicht eingefügt, weil sie quasi identisch mit der oberen ist: 3% THD, war für mittlere Verstärkung zu erwarten.

Um dem Phänomen der größeren Eingangsspannung weiter auf die Schliche zu kommen, habe ich den Eingangspegel auf +6dBu erhöht. Die Verstärkung mußte ich um weitere 6dB zurücknehmen, der Verstärker macht nun also noch etwa 7dB Gain. Alles keinen Zweck, die Verzerrungen sinken auf 2% THD, wie dies für verringerte Verstärkung zu erwarten war. Von 0,03% keine Spur.

Ob er erst so richtig kommt, wenn man ihn im oberen Bereich der Kennlinie betreibt? Wie kann ich den Klirrfaktor unter 50W Last an 4Ohm messen?

EDIT: Belastungstest mit 2W habe ich eben durchgeführt. Keine Änderung.

gruß, farad

Geändert von Farad (18.05.2006 um 22:23 Uhr)
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Alt 18.05.2006, 22:45   #2
CheGuevara
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und nun?
zurückschicken?
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Alle Datenpakete sind gleich,
aber manche sind gleicher.
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Alt 18.05.2006, 22:47   #3
tiki
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Hallo Fabian,

fleißig warste!
Für größere Leistungen am Ausgang (=höhere Ausgangsspannung) einfach den R1 des Spannungsteilers erhöhen (oder R2 erniedrigen). Z.B gleich ein Verhältnis von R2/R1 = 99/1 wählen, dann ergibt sich der Spannungsteiler zu 1/100.
Der "Transistor" am Kühlkörper ist der LM3886.

Verifizieren kann ich Deine Messungen frühestens Anfang Juni, weil der Meßrechner vor der Sensormesse nicht mehr zur Verfügung steht.

Wenn der tatsächlich so grausig ist, warum hab ich den unbesehen gekauft? Wäre glatt ein Reklamationsgrund. Aber so richtig will es mir noch nicht eingehen.

Hast Du irgendwie das Eingangssignal des Amp überprüfen können? Ggf. parallel zum Eingang abgreifen und dem zweiten Kanal der Soundkarte als Referenz zuführen. Oder vielleicht vorher eben den Eingang als Meßsignal wählen, während der andere SK-Kanal als Loopback-Refernz läuft.

Komisch!

Gruß, Timo

edit:
Der Unterschied in den Frequenzgängen ist so kaum erklärlich. Ich tippe schon wieder auf ein vergurktes Eingangssignal. Ausgangsimpedanz der Karte höher als Eingangsimpedanz des Verstärkers?
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Alt 18.05.2006, 23:14   #4
Farad
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Hallo tiki,

danke für die schnelle Antwort. Die Ausgansimpedanz der Soundkarte beträgt 100 Ohm, die Eingangsimpedanz des Verstärkers 20 kOhm symmetrisch, also 10k unsymmetrisch (?).

Alle Messungen sind zweikanalig ausgeführt worden, der rechte Kanal war stets der Referenzkanal. Die "Kalibriermessung" der MAYA selbst zeigt ja, dass mit dem Ausgangssignal der Karte (auch bei gleicher Eingangsaussteuerung) deutlich niedrigere Klirrwerte möglich sind. Ich habe mit dem gleichen Ausgangssignal vorgestern bei Norbert an der Classic200 Klirrwerte unter 1% gemessen.

Auch wenn der Verstärker bei 0dB Gain steht, also -5dBu rein und auch wieder -5dbu rausgehen (Meßwert bei 50Hz mit Multimeter) werden Klirrwerte über 1% erreicht.

farad
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Alt 18.05.2006, 23:57   #5
Farad
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Hallo,

um der Sache weiter auf die Spur zu kommen habe ich noch zwei weitere Verstärker getestet. Die Frequenzgänge sehen alle erstaunlich ähnlich aus, aber nicht gleich. Eine leichte Bassanhebung und ein leichter Hochtonabfall scheint usus zu sein. Wie gesagt, nicht gleich, aber ähnlich. Die Verzerrungsmessungen sehen aber bei absolut identischem Aufbau ganz anders aus:



Zu sehen ist das Klirrverhalten des IMG-StageLine STA-100. Verstärkung habe ich nicht gemessen. Der Eingangs- und Ausangspegel der Maya war aber ähnlich wie bei den t.amp-Messungen.

Wo ich schonmal dabei war, habe ich auch meinen Heimkinoreciever noch gemessen. Es ist ein Yamaha RX-V530RDS, auch ähnliche Verstärkung.



Alles zwar nicht superlinear, aber durchaus plausible Werte, wie man sie sich denkt. Selbstverständlich sind wir hier auch durchaus schon im Bereich der MAYA selbst, dazu kommen noch die zwei Widerstände und ein paar Steckkontakte....0,01% sind ja nicht eben viel.


Es sieht schlech aus, für den t.amp.

gruß, farad
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Alt 19.05.2006, 00:15   #6
UweG
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So ein LM3886 ist doch eigentlich kein Schrott. Laut Datenblatt gehen da schon um die 0,01% Klirr. Kann sich jemand erklären, wie man den auf 3% Klirr bringt?
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Alt 19.05.2006, 00:22   #7
Farad
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...weitere Messungen....

Der Verlauf des t.amp ist mir zu glatt und passt nicht ins Bild.

Ich habe daher zwei weitere Verzerrungsmessungen durchgeführt. Vor einiger Zeit habe ich die Meßdose gebaut, mit der ich Pegelkalibrieren kann. Den Thread dazu gibts hier:

http://www.visaton.de/vb/showthread....threadid=11769

Diese Meßdose braucht für ordentlich Pegel am Mikrofon sowenig Spannung, dass man sie direkt an die Soundkarte anschließen kann.

Sie zeigt dann dieses Klirrverhalten bei rund 94dB@1kHz



Man bedenke: Hier ist jetzt wieder alles mit drin! Ein Lautsprecher, ein Meßmikrofon und das Behringer UB802 als Mikrovorverstärker. Erstaunlich geringe Verzerrungen.

Jetzt habe ich das Line-Signal in den t.amp-Verstärker gelassen, und das lautsprecherlein an den Verstärker angeschlossen. Der Pegel wurde wieder so eingestellt, dass bei 1kHz 94dB erreicht wurden. Jetzt müßten die Verzerrungen ja zumindest 1..2% höher liegen, die der Verstärker klirrt.

Das ist aber nicht der Fall!!



Verzerrungen unter 0,1%, wo doch der Verstärker vorhin schon mit 3,5% geklirrt hat??

----------------

Offensichtlich funktioniert die Klirrmessung immer und überall und auch an anderen Verstärkern. Nicht aber am unbelasteten t.amp.

Warum?! Welchen Fehler habe ich gemacht? Der t.amp bringt auch bei nochmaligem Versuch stets die obigen Kurven.


ENTWARNUNG. Der t.amp ist wohl doch okay. Der Klirr wird durch ihn nicht erhöht. Er bringt bessere Werte, als der vollbelastete Soundkartenausgang (mit 32 Ohm Lautsprecherchen)

farad
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Alt 19.05.2006, 12:27   #8
Farad
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@Ente zum Meßaufbau (dein Postfach ist voll!!!)


der Meßaufbau ist wirklich sehr simpel. Ich habe die MAYA 44 USB als Soundkarte, die an einem kleinen USB-Hub am Notebook hängt. Am linken Ausgang ist über ein Chinch-Klinke-Kabel der Verstärker angeschlossen. Der Rechte Ausgang geht direkt beim rechten Eingang wieder rein als Referenzkanal. Am Ausgang des Verstärkers hängt ein 2k Ohm Widerstand parallel (und testweise auch noch der kleine Kondensator, hat aber keinen Einfluß) und ein 18k Ohm Widerstand in Reihe, dann geht das Signal über Krokoklemmen wieder auf einen Chinch-Stecker, der am linken Eingang der Soundkarte hängt.

Die Maya ist so eingestellt, dass sie maximale Ausgangsspannung liefert und dann im Programm -3dB eingestellt wird. Das ist reproduzierbar und klirrt kaum (Testmessung). Die Eingangskanäle sind maximal unempfindlich eingestellt, damit ich auch höhere Spannungen messen kann. Die Soundkarte verträgt dann 2,7 V RMS.

Jetzt gehe ich in Steps auf "Measurement" und gebe einen 1kHz Test Sinus aus. Der Verstärker wird dann so eingepegelt, dass am Linken und rechten Eingangskanal die Aussteuerung in etwa gleich hoch ist. Dann auf Steps und 1/12 Oktave Klirrspektrum messen. Dann eben auf %-Disortion. Das sind die Diagramme wie ich sie im Thread gezeigt habe.

farad
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Alt 19.05.2006, 12:43   #9
maha
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Farad. Mühsam ist der Weg.....

Ich baue gerade an einem mittelalterlichen Belagerungsgerät. Spaß muss sein.
Das Ding soll 2kg schwere Projektile seeehr weit schleudern. Das 100 kg Gegengewicht erfordert eine sorgfältige Dimensionierung der hölzernen Konstruktion. *ggg* Denn bei einem Leerschuß ohne Projektil muss die gesamte potentielle Energie des Gegengewichts von der Holzkonstruktion aufgefangen werden. Hängt jedoch ein Projektil in der Schlinge, dann wird die "potentielle Energie" weggeschleudert. (Wirkungsgrad etwa 70%)

Link: http://members.iinet.net.au/~rmine/howtreb.html

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Man sieht. Und damit kratz ich die Kurve zu den Verstärkern. Erzeuger gehören korrekt belastet. Sonst wird´s extrem


maha

Geändert von maha (19.05.2006 um 12:55 Uhr)
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Alt 19.05.2006, 13:18   #10
CheGuevara
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Zitat:
Original geschrieben von maha
Ich baue gerade an einem mittelalterlichen Belagerungsgerät. Spaß muss sein.
Das Ding soll 2kg schwere Projektile seeehr weit schleudern.
aha! wie weit ist der parlamentssitz von dir entfernt??

;-)
Che
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Alt 19.05.2006, 13:35   #11
UweG
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Verstehe ich das jetzt richtig, dass der T.amp klirrt, wenn er nicht belastet wird und unter Last ist's o.k.?
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Alt 19.05.2006, 13:49   #12
maha
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Che meint: aha! wie weit ist der parlamentssitz von dir entfernt??

ZU WEIT.
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Vor 20 Jahren besuchte ich eine Messe, den jüngsten Sohn im Arm. Der Priester verkündete: "Und Gott ist die Gewähr für......"
Der Jungmensch meinte: "Gell, Gewehr ist pfui-teufel.

maha
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Alt 19.05.2006, 13:54   #13
Farad
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@UweG

so siehts aus. Hast du eine Erklärung dafür, warum das nur beim t.amp so ist und bei den beiden anderen Verstärkern nicht?

@maha

das kenn ich. Ich habe einige Zeit Bogen geschossen. Niemals ohne Pfeil. Der Bogen hat nix zu tun und zerlegt sich. Einzusehen. Warum ists so bei Verstärkern? Weißt du's?

farad
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Alt 19.05.2006, 13:55   #14
ente
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Sorry,
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Wenn es die letzte Minute nicht gäbe, würde kein Projekt je fertig!
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Alt 19.05.2006, 14:01   #15
maha
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Farad meint: das kenn ich. Ich habe einige Zeit Bogen geschossen. Niemals ohne Pfeil. Der Bogen hat nix zu tun und zerlegt sich. Einzusehen. Warum ists so bei Verstärkern? Weißt du's?

NEIN. Denn man kann nicht alles wissen.

Aber irgendwo ist bei meiner HTL-Ausbildung hängengeblieben: " *lach*; *grins*"

Besten Gruß, Maha
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