La potencia del amplificador de audio no coincide con las especificaciones

Ingresé una señal sinusoidal de 50 Hz y encendí el amplificador hasta justo antes de que se encendiera la luz de -20 dB.

Lo que ha medido es la potencia de salida 'justo antes de que se encienda la luz de -20dB'. ¿Qué te hace pensar que la luz está correctamente calibrada y qué nivel crees que se supone que representa?

¿Qué tal si mides la potencia máxima real? Tenga en cuenta que no intente medir la potencia máxima en un altavoz de varias vías, ya que el inicio de la saturación puede quemar el tweeter, utilice una carga ficticia.

Hay varias formas de definir la potencia máxima de salida. El criterio habitual es alguna medida de distorsión, ya sea un recorte de forma de onda visible en un osciloscopio o un THD medido en un analizador de sonido. Si no tiene ninguno de estos, una medición del voltaje de salida le dará una indicación de cuándo debe recortar. Si está midiendo el voltaje máximo (ha construido un detector de pico), entonces, en el clip, el voltaje de salida deja de aumentar a medida que aumenta la entrada. Si está midiendo la media rectificada (DMM baratos) o RMS (DMM de mejor calidad), habrá una reducción abrupta en la pendiente de salida a la ganancia de voltaje de entrada al inicio del recorte.

Otra forma es hacer lo mismo, pero con ráfagas de tono en lugar de potencia continua, que se dice que representa mejor la dinámica musical. Esto requiere un generador adecuado, así como un osciloscopio. Por lo general, da como resultado una medida más grande que para la potencia continua, y hay mucho debate sobre si se trata de un número "justo".

Otra forma es cuál es la potencia máxima que se puede generar durante X tiempo antes de que el amplificador se sobrecaliente. Si el diseñador ha hecho bien su trabajo, esto es mayor que la potencia máxima limitada de distorsión.

El amplificador está clasificado para entregar 600 W por canal en 8 ohmios.

La luz de -20dB indica que hay una señal que es 20 dB menor que el nivel de recorte. -20 dB de 1400 W es 11,7 W (1/120) o 5,3 V RMS (1/20). Es posible que este nivel de señal no sea preciso o tal vez midió un nivel más alto porque solo se activó un canal.

Las resistencias tienen una tolerancia del 1%, pero los cables de su medidor probablemente sean de 0,2 ohmios. Tal vez su cableado midió 0,4 ohmios.

Necesita un osciloscopio para mostrar el recorte y DOS cargas de 2 ohmios para medir la potencia de salida máxima. Desactive los indicadores de recorte que reducen los niveles de entrada.

Repetí el primer experimento anterior pero reemplacé la resistencia de 1 ohm 100 W con una resistencia de 1 ohm 1 kW . Esto me permitiría pasar corrientes más grandes a través del circuito sin que se queme ninguna de las resistencias. (Una de las resistencias de 100 W se quemó durante mis experimentos, lo que podría haber dado lugar a resultados erróneos). calentamiento excesivo. También tenía a mano una resistencia de 0,1 ohmios y 200 W.que puse en serie con el resto del circuito para medir la corriente a través del circuito. (Mi placa NI USB-6225 tiene un rango de -10 V a +10 V, y dado que la caída de voltaje en la resistencia de 0.1 ohm sería una décima parte que en la resistencia de 1 ohm, podría aumentar la ganancia el amplificador aún más antes de saturar mi NI-DAQ). También subí la frecuencia a 140 Hz para que la impedancia total del circuito fuera$Z = \sqrt{(1.1 + 1 + 0.1).^2 + (2\pi(140)(0.003))^2}\ = 3.44$ohmios, más cerca de los 4 ohmios recomendados para operar el amplificador de audio en modo puente. (En modo puente, el amplificador es capaz de suministrar 2800 W de potencia máxima). Mi circuito se representa a continuación.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Por razones que no estoy seguro, una vez que la ganancia del amplificador de audio va más allá de cierto punto, el NI-DAQ comienza a dar mediciones erróneas, con picos inusuales y saturaciones que no son realistas. Por ese motivo, decidí pasar a realizar mediciones con un osciloscopio digital independiente. El osciloscopio se configuró con una sonda amplificadora diferencial. A medida que subo la ganancia en el amplificador de audio, la lectura de amplitud en el osciloscopio aumenta linealmente, tanto para VM1 como para VM2. Estoy cerca de saturar el amplificador de audio cuando VM1 en el osciloscopio lee alrededor de 115 V. Además, en este punto, VM2 tiene alrededor de 4 V. Esto da una potencia de$P = IV = \frac{4}{0.1}(115) = 4600$vatios, que es mucho más que los 30 y tantos vatios que obtenía antes. Obviamente, no es seguro operar el amplificador a esta potencia, pero el experimento muestra que los cambios que hice (a saber, obtener una resistencia de mayor vataje y medir el voltaje con el osciloscopio en lugar de NI-DAQ) me permitieron sacar más potencia. del amplificador