¿Cómo puedo ver si mi amplificador de audio de clase D sin filtro está recortando o no?

Así que estoy usando MAX98357A , que es un amplificador de audio de clase D sin filtro. Lo estoy ejecutando usando Vcc = 5 V. Mirando la página 28 de la hoja de datos , veo la siguiente fórmula para el voltaje de salida:
Salida (dBV) = entrada (dBFS) + 2.1 dB + Ganancia (dB), donde 0 dBFS está referenciado a 0 dBV.

Mi variable de ganancia está configurada en 12 dB. Si configuro el volumen del audio de entrada al máximo, obtendría una señal con el siguiente voltaje de salida:
Salida (dbV) = 2,1 dB + 0 dBFS + 12 dB = 14,1 dBV.
Convirtiendo esto a unidades lineales, me da 5.06 V.

Ahora, podría estar sufriendo una falla crítica en la lectura de la hoja de datos, pero no pude encontrar en ningún lado los límites reales para el voltaje de salida en comparación con el voltaje de entrada.

Por lo tanto, me gustaría ver de alguna manera si mi salida se está recortando o no.

Desafortunadamente, no estoy seguro de cómo hacer esto, ya que el amplificador depende de la inercia mecánica de los parlantes para actuar como un filtro de paso bajo.

Salida de un seno, grabarlo, FFT
@PlasmaHH ¿Por qué no publicas eso como respuesta? Personalmente, me gustaría evitar esa opción, ya que no tengo un visor que se pueda controlar fácilmente de forma remota en este momento (tal vez vendrá más adelante), pero definitivamente podría ayudar a otros.
No me refiero a un visor, me refiero a un micrófono.
@PlasmaHH ¡Esa es una razón más para proporcionar una respuesta! En cualquier caso, esto también introduce variables adicionales, como si el micrófono estuviera saturado y es la fuente de características espectrales no deseadas, o si realmente están presentes en la señal. Aún así, el micrófono no parece una mala idea, ya que están comúnmente disponibles.

Respuestas (2)

Al final, lo que quieres saber es si el movimiento de la membrana de los altavoces está de acuerdo con la forma de onda de voltaje que pones en tu amplificador.

Si bien seguramente podría hacer eso con un espejo, un láser y algún detector, el producto previsto del movimiento de las membranas también es útil aquí: el sonido.

Dado que su objetivo no es verificar un diagrama de Bode plano ni nada, y solo quiere ver si hay algún recorte u otra distorsión, todo lo que necesita hacer es básicamente alguna medición de THD.

Comience con una forma de onda de baja amplitud de 1 kHz, grábela con un micrófono y un equipo de audio algo buenos (no es necesario que sea demasiado elegante) y colóquela en el software que desee para observar la FFT. Los armónicos que ve allí deben ser su línea de base en THD (si su software es lo suficientemente sofisticado, tomará los armónicos y calculará una sola cifra de THD para usted).

Si lo desea, puede hacer lo mismo con una fuente de audio pura de 1 kHz bien conocida como referencia para que sepa qué tan bueno o malo es su amplificador ya en amplitudes pequeñas.

Ahora aumente la amplitud hasta que vea que la relación entre la frecuencia de interés y los armónicos empeora, es decir, los armónicos comienzan a aumentar. Este es el punto en el que empiezas a tener distorsión, que es un poco antes de lo que la gente llamaría recorte.

Visite el sitio web klippel.de para obtener información posiblemente útil sobre cómo probar sistemas de audio.

Simplemente podría conectarse desde las conexiones de los altavoces a través de un filtro de paso bajo de 30 kHz (probablemente sirva un filtro de segundo orden) y ver la forma de onda en su osciloscopio.