Brug af et RTA -program som et oscilloskop eller kredsløbsanalysator: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Formålet med dette trick er at give seere og en overkommelig mulighed for at se de elektriske signaler fra deres kredsløb og enheder ved hjælp af real -time analysator (RTA) programmer. Den primære fordel ved denne tilgang frem for et oscilloskop er, at RTA -programmer kan fungere som både et oscilloskop til at se spænding samt som en RTA til at se frekvensrespons.

Et oscilloskop er godt for simple toner, men komplekse signaler er svære at skelne. En RTA giver et overblik over frekvensspektret for det testede signal. Dette er godt til at identificere det harmoniske indhold i et signal, ethvert højfrekvent støjindhold og også til at bestemme virkningerne af filtre.

Ansøgninger omfatter:

• Visning af den faktiske effekt af passive delefilter eller filtre for at se, hvad deres nøjagtige effekt er. Dette er nyttigt til tilpassede højttalerdesign med brugerdefinerede passive delefilter.
• Se output fra et kredsløb før eller efter støjfiltre, eller bare leder efter selve støj.
• Visning og lagring af oscilloskop output eller spor.
• Visning og lagring af frekvensresponsudgange.
• Visning af begyndelsen af signalklipning (overskridelse af spændingsskinner eller rækkevidde) og de harmoniske forbindelser til klipning. Dette giver også en god måde at teste klipningsdetektorer på ved at spore de forhold, der udløser kredsløbet.
• Fejlfinding af kredsløb ved at se på både spændings- og frekvenskomponenter.
• Måling af lydforstærkers frekvensrespons og bestemmelse af, om der er filtre i systemet - dette er nyttigt, når man skal bestemme, hvordan signalet ser ud i OEM/fabrikslydsystemer (biler, stereoanlæg osv.). Hvis du vil få noget til at lyde bedre, som det gør fra fabrikken, er det nyttigt at vide, hvad du arbejder med.

Den indlejrede video giver en narrativ forklaring af processen. Billeder inkluderer installationsbænken og et blokdiagram over signalrouting.

Trin 1: Bestem driftsspændinger

For at kunne bruge en computerbaseret real-time analysator (RTA) til at måle den elektriske adfærd i dit kredsløb, skal du bestemme, hvilket spændingsområde dit kredsløb vil producere. Input til de fleste computerlydkort er ret lavt, kun en volt. Overskrid ikke indgangsspændingsområdet! Dette betyder, at kredsløb med højere udgangsspændinger skal reducere denne spænding til et acceptabelt niveau. Dette kan gøres med et spændingsdeler -modstandsnetværk eller et line output -konverterkredsløb eller en enhed. Hvis du ser på output fra en lydforstærker, er en line output converter en perfekt enhed til dette formål. Line output converter tager højttalerniveau signaler og reducerer dem ned til line level signaler gennem modstandsnetværk eller en lydtransformator. Du vil tage frekvensområder i betragtning, fordi nogle transformerbaserede linjeudgangskonvertere vil påvirke frekvensresponsen.

For at bestemme udgangsspændingen for dit kredsløb eller din enhed (hvis du ikke allerede kender det), skal du måle det med en voltmåler for at bestemme både AC- og DC -spændingsegenskaberne. Hvis spændingen skal reduceres, skal du holde styr på forholdet (output: input), så du kan oversætte resultaterne. Sørg også for at bemærke, at din DMM måler gennemsnits- eller RMS -spænding, og dit omfang let viser maksimal spænding, se det vedhæftede billede.

Hvis udgangsspændingen er 10VAC, og du anvender et modstandsnetværk eller en linjeudgangskonverter, der tager den ned til 1VAC, har du et forhold på 10: 1. Det betyder, at en måling på 0,5VAC på programmet vil oversætte til et faktisk kredsløb på 5VAC (0,5 x 10 = 5).

Jeg har brugt denne metode til at måle output fra højeffektlydforstærkere. Bare hold styr på dine spændingsområder og vær opmærksom på, hvilken belastning enheden ser. Selvfølgelig har du andre forstærkningsfaser til rådighed, så det er fornuftigt at kontrollere et målt niveau med programmet og justere lydforstærkningen på pc'en for at opnå et brugbart forhold.

Dette er et godt tidspunkt at nævne, at hvert kredsløb eller en enhed har en udgangsimpedans og en indgangsimpedans. Din enhed eller dit kredsløb bør allerede tage dette i betragtning i designet, og de fleste lydindgange har høj inputimpedans (10k ohm eller deromkring). Hvis der ønskes mere information om dette emne, er der videoer online, der forklarer dette emne (se efter forelæsninger som f.eks. "Input- og output -modstand for kredsløb og spændingsdelere").

Trin 2: Saml de nødvendige komponenter

Fordi dette tip og trick kræver et real -time analysatorprogram (RTA), skal du bruge en pc eller tablet med et lydindgangskort eller en funktion. Du skal også bruge et RTA -program til at køre på pc'en eller bordet. Der er flere programmer tilgængelige (både gratis og betalte), der tilbyder en frekvensvisning og et oscilloskop.

Afhængigt af kredsløbsspændingsudgangen har du muligvis brug for et line output -konverterkredsløb eller en enhed (se trin 1).

Du skal bruge kabler for at forbinde alt sammen, for det meste lydkabler med afslutninger, der er kompatible med lydindgangen på din pc eller tablet.

Enheden eller kredsløbet, der testes, er påkrævet, såvel som de midler, du bruger til at tænde det. For nogle enheder kan dette kræve den strømforsyning, du normalt bruger til at teste udstyret.

Trin 3: Tilslut komponenterne

Fordi du bruger RTA -programmet på pc'en eller tabletten til at se det elektriske signal fra dit kredsløb eller din enhed, skal du hente signalet fra kredsløbet eller enheden ind i pc'en eller tabletten. RTA -programmet skal få besked på at se på lydindgangen til signalet. Se vejledningen til dit RTA -program for at gøre dette.

Kort sagt, du tilslutter ledninger til udgangen på dit kredsløb eller din enhed og slutter dem til lydindgangen på pc'en eller tabletten. Se trin 1, hvis du har brug for en linjeudgangskonverter mellem kredsløbet og pc'en for at reducere spændingen til et acceptabelt område.

Men vær forsigtig med ikke at injicere høje spændinger i din pc, eller du kan beskadige lydkortet!

Trin 4: Forståelse af resultaterne

RTA -programmet i dette eksempel giver mulighed for både et oscilloskopbillede og et frekvensspektrum. Oscilloskopvisningen opfører sig på samme måde som et traditionelt oscilloskop. Fordi lydindgangen har justerbar indgangsforstærkning på pc'en eller tabletten, og fordi du muligvis ændrer signalspændingen til et acceptabelt niveau, skal du bestemme det faktiske forhold for at bruge oscilloskopvisningen til at måle spænding. Gør dette ved at bruge din voltmåler på kredsløbets udgang og sammenligne det med displayet på skærmen. Juster tilgængelige forstærknings- eller volumenstrin, så du har et rimeligt forhold til at gøre matematikken let. Hvis dit kredsløb eller din enhed har justerbare udgangsspændinger, skal du foretage målinger på forskellige niveauer for at kontrollere, at du har et lineært forstærkningsforhold (hvilket betyder, at forholdet forbliver konstant ved forskellige volumenområder). Hvis du ikke er interesseret i faktiske spændingsniveauer, fordi du allerede kender dem, kan du springe dette trin over.

Frekvensspektrumvisningen er den primære fordel ved denne metode. I denne visning vil du have mulighed for at vælge opløsningen for din visning, og dette observeres i oktaver (eller brøkdele af oktaver). 1/1 oktav har den laveste opløsning, 1/3 oktavvisning har 3x så meget opløsning. 1/6 oktav har 6x mere opløsning end 1/1 oktav. Dette program går ned til 1/24 oktav opløsning, som giver mulighed for flere detaljer. Hvilken opløsning du vælger, afhænger af, hvad du er interesseret i. Til de fleste formål er det normalt ønskeligt at se den højest mulige opløsning.

En anden værdi af interesse er den gennemsnitlige værdi. Dette bestemmer, hvordan RTA -programmet vil gennemsnitlige resultaterne. Brug af denne variabel afhænger af, hvad du er interesseret i. Hvis du vil se ændringer i realtid, så hold den gennemsnitlige værdi meget lav (mellem 0 - 5). Hvis du vil se en "steady state" -repræsentation af kredsløbet, er gennemsnitsværdier større end 20 nyttige. Bemærk, at du bliver nødt til at vente længere på resultater og se ændringer, hvis gennemsnittet er højt.

Hvis du ønsker at lære frekvensresponsen for et lydkredsløb, vil du have, at kredsløbet skal forsøge at generere et signal, der dækker hele det anvendelige frekvensområde (typisk 20Hz til 20, 000Hz). Dette kan gøres ved at få kredsløbet til at gengive ikke -korreleret lyserød støj eller en tonefejning, mens du overvåger output på RTA.

Billederne er output fra målte kredsløb, herunder crossover -punkterne for en passiv crossover, fabriks -EQ og korrigeret respons fra en 2014 Honda Accord, fabriks -EQ for en 2017 Malibu LT ved 5 lydstyrkeniveauer, oscilloskopvisning af 1kHz klippede toner og frekvens svarvisning af 50Hz toner klippet og ikke klippet.

Nummer to i udfordringen med tips og tricks om elektronik