Mesure du THD d'un ampli

[Sclarckone]

Bonsoir @ tous

Etudiant en classe prépa je dois réaliser cette année un TIPE: c'est un genre d'exposé scientifique avec une manip à faire dont le sujet est plus ou moins libre.
Comme je suis aussi amateur de son j'ai choisi de m'intéresser aux amplificateurs. J'avais d'ailleurs posté pour demander des références afin d'apprendre les bases sur ce sujet (d'ailleurs j'en suis encore à la jonction PN ).

J'ai choisi dans mon TIPE de mesurer le THD d'un amplificateur de classe D (en fait un petit module bas de gamme acheté sur Slectronic). Et bien sûr j'ai quelques questions relatives à la mesure de ce fameux THD...

1°) Est-ce que le THD que les constructeurs annoncent est bie comme je le crois le THD par rapport au fondamental, c'est-à-dire 100(Vh/Vf) où Vf est la valeur efficace de la tension des harmoniques et Vf celle du fondamental ??

2°) Etant donné que le module est annoncé à 0,05% cela veut dire que je devrais avoir une tension efficace des harmoniques 2000 fois plus faible que celle du fondamental !
Du coup j'ai peur qu'en prélevant la tension des harmoniques même avec un filtre actif je ne perturbe trop le signal...
En fait pour "contourner" la difficulté j'avais pensé mesurer la tension efficace du fondamental avec un passe-bande actif serré (je précise que je n'ai que des AOP pour le faire) et la soustraire à la tension efficace du signal complet pour obtenir celle des harmoniques. Est-ce que cela me permettrait de faire une mesure correcte ??

Merci @ tous ceux qui m'apporteront leur conseils et leur aide

Sclarckone

[Maousse]

ton problème, c'est surtout d'avoir une source sinus pure dont le THD est au moins un voire deux ordres de grandeur inférieur.

ce genre de source ne court pas les rues et c'est déjà le premier challenge. Tu vas devoir le fabriquer. Avec des AOP, c'est jouable si tu as le choix dans TOUS les AOP existants, car il te faudrait un AOP capable de driver une charge à faible impédance, pour être le plus indépendant possible de la charge.

[Sclarckone]

Bah à ma disposition je n'ai que des GBF (mais si j'ai bien compris ils ne feront pas l'affaire) et des AOP que l'on utilise dans des multiplieurs (je ne me rappelle plus de la réf) donc je n'ai pas vraiment le choix...

Question bête : si je mesure le THD du GBF et que je le soustrais à celui de obtenu avec la mesure ça ne fonctionnera pas ??

Et sinon que me faut-il comme composants (pas trop chers j'espère), quels sont les schémas et est-ce compliqué à réaliser ??

Merci pour ton aide (et désolé pour mon ignorance en électronique )

[melavi]

Bah à ma disposition je n'ai que des GBF (mais si j'ai bien compris ils ne feront pas l'affaire) et des AOP que l'on utilise dans des multiplieurs (je ne me rappelle plus de la réf) donc je n'ai pas vraiment le choix...

Question bête : si je mesure le THD du GBF et que je le soustrais à celui de obtenu avec la mesure ça ne fonctionnera pas ??

Et sinon que me faut-il comme composants (pas trop chers j'espère), quels sont les schémas et est-ce compliqué à réaliser ??

Merci pour ton aide (et désolé pour mon ignorance en électronique )

Salut,

En theorie je ne pense pas qu on puisse additionner et soustraire comme ca la thd, car les harmonique n ont pas forcement la meme phase (sachant que le niveau de 2 harmonique entre elles peut, en theorie, etre supprimée completement si elle sont en opposition de phase)
Ce que tu peu faire peut etre, c'est une estimation de la thd, avec une marge d erreur relatif aux perfomance du materiel utilisée.

Pour la source, peut etre voir du coté de la carte son d un pc si tu y a le droit, certaine ont un niveau de thd extrement bas.
Ensuite les harmoniques sont souvent exprimer en decibel, car l oreille a une perception logarithmique du niveau (exprimer en dBC, le log de la difference de la pression en Pa par rapport a la pression de reference P0 au seuil d audibilité, ce qui revient a etudier l equivalent avec la tension)
Du coup la difference de niveau est moins impressionnante, par exemple un signal 2000 fois inferieur equivaut a 20log (1/2000)=-66dB de la fondamentale (0.05% de thd)
Ce qui reste tres faible dans l absolu, surtout ponderé par le seuil d audibilité de la distortion, mais suffisament élevé pour etre mesurer par une bonne carte son par exemple (disto de l ordre de 0.001%, la marge d erreur se calcul facilememt)

@+
Avi

[Sclarckone]

Pour la source, peut etre voir du coté de la carte son d un pc si tu y a le droit, certaine ont un niveau de thd extrement bas.

=> Justement j'ai une carte son pas trop mauvaise (cf ma signature) et j'ai trouvé sur le site du contructeur la caractéristique suivante:

THD+N analog output: -100 dB / 0.001%

Si j'ai bien compris le -100 dB c'est 20*log(0.001/100)

Donc du coup ma carte son pourrait faire une source assez pure.

Par contre je ne te suis plus quand tu parles de mesurer avec une bonne carte son...tu veux dire que je pourrais mesurer le THD de mon ampli au THD de ma carte son près ??

[Flat]

Slt,

Tu peux aller voir sur le site suivant :
http://audio.rightmark.org/products/rmaa.shtml
C'est un programme gratuit qui te permet de faire le genre de mesures que tu cherches.
http://audio.rightmark.org/download.shtml

Tu dois même pouvoir trouver les mesures faites sur ta carte :
http://audio.rightmark.org/test_results.shtml

Et pas de pb pour mesurer des harmoniques à -66dB avec une carte qui doit passer le -120dB à l'aise

François

[melavi]

Ah oui, tu peux egalement utiliser ta CS en tant qu instrument de mesure a partir de l entrée, c'est le meme raisonnement il faut tenir compte de la fonction de transfer de l entrée.
Si tu utilise la CS pour faire les mesure il faudra que tu fasse attention a ne pas griller l entrée avec un petit reseau de resistance (cherche le schema utiliser pour relever les parametre d un hp avec une CS, ca s appelle un JIG je crois)
Il faudra faire attention au impedance d entrée et sortie.

Pour mesurer les performances de ta carte son regarde par ici par ex
http://audio.rightmark.org/test_results.shtml
Pour un tipe il faudra je pense detailler la procedure, utilise plutot un logiciel qui genere les sinus comme audacity ou adobe audition.

Une autre methode plus elegante pour mesurer la reponse en frequence d un ampli et sa thd c'est la mesure par sinus glisant + deconvolution
http://www.anselmgoertz.de/Page10383/Mo ... es-swp.pdf

Voila pour les quelques pistes.
@+
Avi

[Sclarckone]

Si tu utilise la CS pour faire les mesure il faudra que tu fasse attention a ne pas griller l entrée avec un petit reseau de resistance (cherche le schema utiliser pour relever les parametre d un hp avec une CS, ca s appelle un JIG je crois)
Il faudra faire attention au impedance d entrée et sortie.

=> Justement ça soulève une question...Les mesures de THD d'un ampli sont réalisées "à vide" ou avec un haut parleur ??

Je chercherais pour les résistances d'entrée et je lirai la doc du logiciel c'est peut-être expiqué dedans.

Je jetterai aussi un coup d'oeil à ta méthode bis mais 50 pages en anglais ça peut me prendre un moment pour décrypter.

Merci à tous en tout cas et j'aurais sûrement d'autres questions à vous poser d'ici peu.

[Maousse]

le THD se fait sur une charge résistive pure de Ohms, en conditions d'utilisation presque normale quoi.

[Sclarckone]

Charge résistive pure de 0 Ohms => Ca s'appelle pas un court-circuit ça ??

En plus j'imagine qu'un haut-parleur doit avoir une réactance non négligeable quand même, non ??

[Flat]

Charge résistive pure de 0 Ohms => Ca s'appelle pas un court-circuit ça ??

En plus j'imagine qu'un haut-parleur doit avoir une réactance non négligeable quand même, non ??

8Ohms pour ampli 8Ohms, 4 pour 4 etc...

Si tu mesures avec le HP:
1) t'auras mal aux oreilles
2) tu ne sauras plus ce que tu mesures. A forte puissance, rien ne dit que l'impédance d'un HP est linéaire.

[Denis31]

Si tu mesures avec le HP:
1) t'auras mal aux oreilles
2) tu ne sauras plus ce que tu mesures. A forte puissance, rien ne dit que l'impédance d'un HP est linéaire.

Je trouve que c'est justement la différence (éventuelle) de comportement entre charge réelle et charge résistive qu'il serait intéressant d'étudier.