Utilizarea unui program RTA ca osciloscop sau analizor de circuit: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Scopul acestui truc este de a oferi spectatorilor și o opțiune accesibilă de a vizualiza semnalele electrice ale circuitelor și dispozitivelor lor utilizând programe de analiză în timp real (RTA). Principalul beneficiu al acestei abordări asupra unui osciloscop este că programele RTA pot funcționa atât ca osciloscop pentru a vedea tensiunea, cât și ca RTA pentru a vedea răspunsul în frecvență.

Un osciloscop este bun pentru tonuri simple, dar semnalele complexe sunt greu de discernut. Un RTA oferă o vedere a spectrului de frecvență al semnalului testat. Acest lucru este bun pentru a identifica conținutul armonic dintr-un semnal, orice conținut de zgomot de înaltă frecvență și, de asemenea, pentru a determina efectele filtrelor.

Aplicațiile includ:

• Vizualizarea efectului real al crossover-urilor sau filtrelor pasive pentru a vedea care este efectul lor exact. Acest lucru este util pentru modelele de difuzoare personalizate cu crossover-uri pasive personalizate.
• Vizualizarea ieșirii unui circuit înainte sau după filtrele de zgomot sau doar căutarea zgomotului în sine.
• Vizualizarea și stocarea ieșirilor sau urmelor osciloscopului.
• Vizualizarea și stocarea ieșirilor de răspuns în frecvență.
• Vizualizarea apariției decupării semnalului (depășirea șinelor de tensiune sau a gamei) și a armonicilor asociate decupării. Aceasta oferă, de asemenea, o modalitate bună de a testa detectoarele de decupare, urmărind condițiile care declanșează circuitul.
• Depanarea circuitelor prin examinarea componentelor de tensiune și de frecvență.
• Măsurarea răspunsului de frecvență al amplificatoarelor audio și determinarea dacă există filtre în sistem - acest lucru este util atunci când se determină cum arată semnalul în sistemele audio OEM / Factory (mașini, stereo, etc.). Dacă doriți să faceți ca ceva să sune mai bine din fabrica, este util să știți cu ce lucrați.

Videoclipul încorporat oferă o explicație narativă a procesului. Imaginile includ bancul de configurare și o diagramă bloc a rutării semnalului.

Pasul 1: Determinați tensiunile de funcționare

Pentru a utiliza un analizor în timp real (RTA) computerizat pentru a măsura comportamentul electric al circuitului dvs., trebuie să determinați ce interval de tensiune va produce circuitul dvs. Intrarea pentru majoritatea plăcilor de sunet ale computerului este destul de redusă, doar un volt. NU DEPASEȚI GAMA DE TENSIUNE DE INTRARE! Aceasta înseamnă că circuitele cu tensiuni de ieșire mai mari vor trebui să reducă tensiunea până la un nivel acceptabil. Acest lucru se poate face cu o rețea de rezistență cu divizor de tensiune sau cu un circuit sau dispozitiv convertor de ieșire de linie. Dacă vă uitați la ieșirea unui amplificator audio, un convertor de ieșire de linie este un dispozitiv perfect în acest scop. Convertorul de ieșire de linie preia semnale de nivel difuzor și le reduce la semnale de nivel de linie prin rețele de rezistență sau un transformator audio. Doriți să luați în considerare intervalele de frecvență, deoarece unele convertoare de ieșire de linie bazate pe transformatoare vor afecta răspunsul de frecvență.

Pentru a determina tensiunea de ieșire a circuitului sau dispozitivului dvs. (dacă nu îl cunoașteți deja), ar trebui să-l măsurați cu un voltmetru pentru a determina caracteristicile tensiunii de curent alternativ și continuu. Dacă tensiunea trebuie redusă, țineți evidența raportului (ieșire: intrare), astfel încât să puteți traduce rezultatele. De asemenea, asigurați-vă că rețineți că DMM-ul dvs. măsoară tensiunea medie sau RMS și scopul dvs. afișează cu ușurință tensiunea de vârf, consultați imaginea atașată.

Dacă tensiunea de ieșire este de 10VAC și aplicați o rețea de rezistență sau un convertor de ieșire de linie care îl duce la 1VAC, aveți un raport de 10: 1. Asta înseamnă că o măsurare de 0,5VAC pe program se va transforma într-o ieșire reală a circuitului de 5VAC (0,5 x 10 = 5).

Am folosit această metodă pentru a măsura ieșirile amplificatoarelor audio de mare putere. Doar țineți evidența intervalelor de tensiune și acordați atenție sarcinii pe care o vede dispozitivul. Desigur, aveți la dispoziție alte etape de câștig, astfel încât este logic să verificați un nivel măsurat cu programul și să ajustați câștigul audio de pe PC pentru a obține un raport utilizabil.

Acesta este un moment bun pentru a menționa că fiecare circuit sau dispozitiv are o impedanță de ieșire și o impedanță de intrare. Dispozitivul sau circuitul dvs. ar trebui să ia deja în considerare acest lucru în proiectare, iar majoritatea intrărilor audio au o impedanță de intrare ridicată (aproximativ 10 k ohmi). Dacă se doresc mai multe informații despre acest subiect, există videoclipuri online care explică acest subiect (căutați prelegeri precum "rezistența de intrare și ieșire a circuitelor și a divizoarelor de tensiune").

Pasul 2: Adunați componentele necesare

Deoarece acest sfat și truc necesită un program de analiză în timp real (RTA), veți avea nevoie de un computer sau tabletă cu o placă de intrare audio sau o funcție. De asemenea, veți avea nevoie de un program RTA pentru a rula pe computer sau pe masă. Există mai multe programe disponibile (atât gratuite, cât și plătite) care oferă vizualizare în frecvență și vizualizare în osciloscop.

În funcție de ieșirea de tensiune a circuitului, este posibil să aveți nevoie de un circuit sau dispozitiv convertor de ieșire de linie (consultați Pasul 1).

Veți avea nevoie de cabluri pentru a conecta totul împreună, mai ales cabluri audio cu terminări care sunt compatibile cu intrarea audio de pe computer sau tabletă.

Dispozitivul sau circuitul testat vor fi necesare, precum și orice mijloace folosiți pentru a-l alimenta. Pentru unele dispozitive, aceasta poate necesita sursa de alimentare pe care o utilizați în mod normal pentru a testa echipamentul.

Pasul 3: Conectați componentele

Deoarece utilizați programul RTA de pe computer sau tabletă pentru a vizualiza semnalul electric al circuitului sau dispozitivului dvs., trebuie să obțineți semnalul din circuit sau dispozitiv în computer sau tabletă. Programului RTA trebuie să i se spună să se uite la intrarea audio pentru semnal. Consultați instrucțiunile pentru programul dvs. RTA pentru a face acest lucru.

Pur și simplu, conectați firele la ieșirea circuitului sau dispozitivului și le conectați la intrarea audio de pe computer sau tabletă. Consultați Pasul 1 dacă aveți nevoie de un convertor de ieșire de linie între circuit și computer pentru a reduce tensiunea la un interval acceptabil.

Dar, ATENȚIE să nu injectați tensiuni ridicate în computer sau puteți deteriora placa audio!

Pasul 4: Înțelegerea rezultatelor

Programul RTA din acest exemplu permite atât vizualizarea osciloscopului, cât și vizualizarea spectrului de frecvență. Vizualizarea osciloscopului se comportă similar cu un osciloscop tradițional. Deoarece intrarea audio are un câștig de intrare reglabil pe PC sau tabletă și deoarece este posibil să schimbați tensiunea semnalului la un nivel acceptabil, trebuie să determinați raportul real pentru a utiliza vizualizarea osciloscopului pentru a măsura tensiunea. Faceți acest lucru folosind voltmetrul pe ieșirea circuitului și comparați-l cu afișajul de pe ecran. Ajustați etapele de câștig sau volum disponibile, astfel încât să aveți un raport rezonabil pentru a ușura matematica. Dacă circuitul sau dispozitivul dvs. au tensiuni de ieșire reglabile, efectuați măsurători la diferite niveluri pentru a verifica dacă aveți o relație de câștig liniar (ceea ce înseamnă că raportul rămâne constant la diferite intervale de volum). Dacă nu sunteți interesat de nivelurile reale de tensiune, deoarece le cunoașteți deja, puteți sări peste acest pas.

Vizualizarea spectrului de frecvență este principalul beneficiu al acestei metode. În această vizualizare veți avea capacitatea de a alege rezoluția vizualizării dvs. și aceasta se observă în octave (sau fracțiuni de octave). 1/1 de octavă are cea mai mică rezoluție, 1/3 de octavă are o rezoluție de 3x mai mare. 1/6 de octavă are o rezoluție de 6 ori mai mare decât 1/1 de octavă. Acest program coboară la o rezoluție de 1/24 octave, ceea ce permite mai multe detalii. Rezoluția pe care o alegeți depinde de ceea ce vă interesează. În majoritatea scopurilor, este de obicei dorit să vedeți cea mai mare rezoluție posibilă.

O altă valoare a interesului este valoarea medie. Aceasta determină modul în care programul RTA va media rezultatele. Utilizarea acestei variabile depinde de ceea ce vă interesează. Dacă doriți să vedeți modificări în timp real, păstrați valoarea medie foarte mică (între 0 - 5). Dacă doriți să vedeți o reprezentare a „stării de echilibru” a circuitului, valorile medii mai mari de 20 sunt utile. Rețineți că va trebui să așteptați mai mult pentru rezultate și pentru a vedea modificările dacă mediile sunt mari.

Dacă doriți să aflați răspunsul în frecvență al unui circuit audio, veți dori ca circuitul să încerce să genereze un semnal care acoperă întreaga gamă de frecvență utilizabilă (de obicei 20Hz la 20, 000Hz). Acest lucru se poate face prin faptul că circuitul reproduce zgomot roz necorelat sau un bale de ton în timp ce monitorizați ieșirea pe RTA.

Imaginile sunt ieșiri din circuite măsurate, inclusiv punctele de crossover ale unui crossover pasiv, EQ din fabrică și răspunsul corectat al unui Honda Accord din 2014, EQ-ul din fabrică al unui Malibu LT 2017 la 5 niveluri de volum, vizualizarea osciloscopului a 1KHz tonuri decupate și frecvența vedere de răspuns a tonurilor de 50Hz decupate și nu decupate.

Locul doi în provocările cu sfaturi și trucuri electronice