Elektroniikka ja soitinrakennus ›

Tässä on reilun puoli vuotta yrittänyt perehtyä soitinharrastuksen ohessa elektroniikkaan. On jäänyt askarruttamaan mm. tällainen kysymys virtalähteistä.
 
Eli, jos vaikkapa Vox AC30 vahvistimessa on verkkomuuntaja sellainen, että toisiosta saadaan 280 VAC, niin miksi jännite tasurin jälkeen on kuitenkin huomattavasti korkeampi, eli vaikkapa noin 320 volttia? Suotokonkatko sitä nostavat vai kuinka tämä menee käytönnössä? Varmaankin tämä on typerä kysymys, mutta tosi mies nolaa itsensä julkisesti.:)

Jännite nousee hieman kun se tasasuunnataan eli jos on 280ac ni se hyvinkin voi nousta reippaasti yli 300dc.

Suotokonkatko sitä nostavat vai kuinka tämä menee käytönnössä?
 
Olet tässä just oikeassa. Suodatinkonkat ne sen jännitteen nostavat.
Yleismittarit mittaavat vaihtojännitteen tehollista arvoa. Kun jännite tasasuunnataan ja perään laitetaan suodatuskonkat jännite nousee huipparvoon joka on, oliko se nyt suurinpiirtein 1 .4 kertaa tehollinen jännite. Kun tätä huippujännitettä aletaan kuormittamaan niin se laskee lähemmäksi tehollista arvoa.
 
Hankalaksi ovat insinöörit tämän vaihtojännitteen mittauksen tehneet. Minun mielestä yleimittari saisi näyttää "oikein" eli jännitteen huippuarvoa.

Eli, jos vaikkapa Vox AC30 vahvistimessa on verkkomuuntaja sellainen, että toisiosta saadaan 280 VAC, niin miksi jännite tasurin jälkeen on kuitenkin huomattavasti korkeampi, eli vaikkapa noin 320 volttia? Suotokonkatko sitä nostavat vai kuinka tämä menee käytönnössä? Varmaankin tämä on typerä kysymys, mutta tosi mies nolaa itsensä julkisesti.:)
 
AC ilmotetaan tehollisarvona, eli toi 280VAC on tehollisarvo, yleismittaritkin näyttää tehollisarvon. Ne AC aallonhuiput on 1.414 korkeemmat (kahen neliöjuuri) kun toi tehollisarvo.
 
Kun tasasuuntauksen perään sitten laitetaan konkka, niin ne aaltojenvälit täyttyy, jollon tehollisarvo nousee huippuarvon tasolle. Diodihäviöt täytyy tietysti ottaa huomioon. Putkidiodit pudottaa tota lopullista tulosta paljon enemmän kun nykyaikaset puolijohdediodit. Samaten kun rippelit suodatetaan pois niin se vähän vaikuttaa.
 
Lisäys: Hidasta hommaa...

Jes, kiitoksia selityksestä. Tuo konkkien tarkoitus kyllä oli selvillä jo, mutta en ymmärtänyt tosiaan, että mittarin näyttämä jännite onkin se tasasuuntaamattoman jännitteen huippuarvo.
 
Ja minulla on vielä aikanaan tullut suoritetuksi elektroniikan peruskurssi insinöörikoulussa ennen alan vaihtoa...:p

Jes, kiitoksia selityksestä. Tuo konkkien tarkoitus kyllä oli selvillä jo, mutta en ymmärtänyt tosiaan, että mittarin näyttämä jännite onkin se tasasuuntaamattoman jännitteen huippuarvo.
 
Normaali yleismittari toimii oikein sinimuotoisella signaalilla, jota verkkovirtakin on. Kuormaamattomassa piirissä kondensaattorin jännite vastaa jännitteen huippuarvoa. Kun kondensaattorien jälkeen kytkee piiriin kuormaa, on lopputuloksena jonkinlainen sakara-aalto, jonka suuruuden mittaaminen menee yleensä pieleen.
 
Tehollisarvon käyttö vaihtojännitteellä on nykyään tavallisin tapa ilmoittaa jännitteen suuruus, mutta näin ei ole aina ollut. Putkitekniikan aikana käytettiin paljon putkitoimista jännitemittaria, joka ilmoitti nimenomaan huippuarvon. Huippuarvon mittaus olisi kätevä ominaisuus esimerkiksi vahvistinmittauksissa, koska signaalin säröytyessä puhdas siniaalto alkaa leikkautua, mikä näkyy siten, että huippuarvo ei enää kasva, vaikka tehollisarvo jatkaakin kasvamistaan volaa lisättäessä. Näin saadaan helposti mitattua maksimivahvistus.
 
TrueRMS mittarit pystyvät mittaamaan tehollisarvoa, myös siniaallosta poikkeavilla signaaleilla, mutta monella mittarilla tämä ominaisuus on varsin rajallinen - esimerkiksi toimii vain alle 500 Hz taajuuksilla.

Uskoisin muuten,että vaihtovirrasta ilmoitetaan ja mitataan tehollisarvo huippuarvon sijaan siksi, että laskentakaavat pätisivät(esim tehon laskeminen) :)
 
Kyllähän ne kaavat pätee vaikka ilmoitettaisiin huippuarvo, silloin saadaan vaan huipputeho RMS-tehon sijaan. Mutta kyllähän se useimmiten kai on tuo rms-teho mikä halutaan tietää joten helpottaa tuo sen verran ettei tarvii jakaa sqrt(2):lla :)
 
Huippuarvon mittaus olisi kätevä ominaisuus esimerkiksi vahvistinmittauksissa, koska signaalin säröytyessä puhdas siniaalto alkaa leikkautua, mikä näkyy siten, että huippuarvo ei enää kasva, vaikka tehollisarvo jatkaakin kasvamistaan volaa lisättäessä. Näin saadaan helposti mitattua maksimivahvistus.
 
Oskilloskooppihan tuohon on paras. Näkee huippuarvot ja vielä käyrämuodonkin. Nykyiset digiskoopit osaavat yleensä ilmoittaa suoraan ruudulla vielä numeroarvoinakin huippu- ja (true-rms) tehollisarvot.

Kyllähän ne kaavat pätee vaikka ilmoitettaisiin huippuarvo, silloin saadaan vaan huipputeho RMS-tehon sijaan.
 
Ei mielestäni näin. Tehollisarvo on tehollisarvo ja on merkityksellinen vain, jos sitä tarkastellaan jonkun mielekkään ajanjakson yli. Huipputeholla näin laskettuna ei ole kuin akateeminen arvo.
 
Huipputehon (tai hetkellisen tehon) käsitteen varaisin kuvaamaan vahvistimen lyhytaikaisesti tuottamaa tehoa, joka yleensä on korkeampi kuin jatkuva teho. Musiikkitehostakin jotkut puhuvat. Huipputehon suuruus määräytyy vahvistimen virtalähteen kondensaattorien kyvystä varata energiaa tällaisia hetkellisiä virtapiikkejä varten. Samoin vaikuttaa se, kuinka pitkä on tämän huipputehon tarve ajallisesti.
 
Lisäksi tietysti pitää huomioida se, että tehon laskenta toimii suoraviivaisesti vain resistiivisellä kuormalla. Jos kuormassa on induktanssia tai kapasitanssia, pitää huomioida virran ja jännitteen välinen vaihekulma.
 
Oskilloskoopin käytöstä olen samaa mieltä. Satunnaiselle käyttäjälle digitaalinen skooppi, joka laskee eri tehoarvot napin painalluksella, on kuitenkin melkoinen investointi. Yleismittari, joka ilmoittaisi sekä tehollisarvon, että huippuarvon olisi houkuttelevampi ja fyysisestikin pienempi.

Tehollisarvo on tehollisarvo ja on merkityksellinen vain, jos sitä tarkastellaan jonkun mielekkään ajanjakson yli. Huipputeholla näin laskettuna ei ole kuin akateeminen arvo.
 
Joo, oikeampi sanavalinta olisikin ehkä huipputehon sijaan ollut "tehon hetkellisarvo". Mutta kyllä se hetkellinen huippuarvo voidaan edelleen laskea noin, kun siis pysytään teoriassa eikä mietitä mitä kaikkea esim. käytännön vahvistimessa tapahtuu.
 
Huipputehon (tai hetkellisen tehon) käsitteen varaisin kuvaamaan vahvistimen lyhytaikaisesti tuottamaa tehoa, joka yleensä on korkeampi kuin jatkuva teho.
 
Tuossahan sitä usein käytetään, mutta samalla tavalla se toimii muissakin asianyhteyksissä. Teorian ja käytännön erot tietysti otettava huomioon.
 
Musiikkitehostakin jotkut puhuvat.
 
Tuo "musiikkiteho" (PMPO, peak music power output) on minun ymmärtääkseni käsite joka on lähinnä Anttiloiden ym. halpahifiä myyvien liikkeiden käyttämä, ja se voi tarkoittaa aivan mitä sattuu. Sitä käytetään koska on hienoa mainostaa, että ministereot tai tietokoneen kaiuttimet ovat "2x500 W".
 
http://cbll.net/articles/pmpo
 
Lisäksi tietysti pitää huomioida se, että tehon laskenta toimii suoraviivaisesti vain resistiivisellä kuormalla. Jos kuormassa on induktanssia tai kapasitanssia, pitää huomioida virran ja jännitteen välinen vaihekulma.
 
Juu - Mutta samat peruskaavat toimivat edelleen kunhan nämä huomioidaan, vaikka käyttämällä kompleksilukuja.
 
Oskilloskoopin käytöstä olen samaa mieltä. Satunnaiselle käyttäjälle digitaalinen skooppi, joka laskee eri tehoarvot napin painalluksella, on kuitenkin melkoinen investointi. Yleismittari, joka ilmoittaisi sekä tehollisarvon, että huippuarvon olisi houkuttelevampi ja fyysisestikin pienempi.
 
http://fi.farnell.com/jsp/endecaSea … /partDetail.jsp?SKU=1056460&N=0
 
Itselläni on tällainen, sopii juuri satunnaiseen harrastelukäyttöön ja erityisesti audiokytkentöjen mittailemiseen. Sisältää noi mainitsemani ominaisuudet (ja vielä vähän lisää) joten suhteellisen edulliseen hintaansa nähden aika hyvä, vaikkakin toki yleismittareita kalliimpi.

Tuo "musiikkiteho" (PMPO, peak music power output) on minun ymmärtääkseni käsite joka on lähinnä Anttiloiden ym. halpahifiä myyvien liikkeiden käyttämä, ja se voi tarkoittaa aivan mitä sattuu. Sitä käytetään koska on hienoa mainostaa, että ministereot tai tietokoneen kaiuttimet ovat "2x500 W".
 
Ei pelkästään anttiloiden. Aika lailla käytössä myös musiikkivehkeissä. Tehojen ja äänenpaineen mittaustavoista yksittäisen tuotteen kohdalla on yleensä varsin hankalaa saada tarkkaa, vertailukelpoista kuvaa.
 
Tuolla hetkellisellä musiikkiteholla on merkitystä. Koskettimien soittajana kaipaan äänentoistoketjulta kykyä toistaa lyömäsoitinta, eli pianoa. Pianolla keskimääräisen tarvittavan tehon ja hetkellisen huipputehon välillä on tolkuton ero (helposti 10-15dB), joten vahvistimessa saisi mielellään olla isot kondensaattorit antamassa virtaa. Hieman kärjistäen - pianolle riittäisi bändisoitossa 50 watin vahvistin, jos se pystyisi tuottamaan 200ms ajan 500W hetkellistä tehoa. Speksien perusteella ei tästäkään kuitenkaan saa objektiivista kuvaa ja vehkeitä pitää kokeilla ja yrittää vertailla omilla korvilla. Käytännössä 200ms on jo niin pitkä aika, että ei siitä 50W vehkeestä tuollainen hetkellinen teho menisi läpi vaikka minkälaisen virtalähteen rakentaisi. Pianisti joutuu näin roudaamaan tehoreserviä, jota ei ajallisesti käytä kuin häviävän pienen hetken kerrallaan.
 
Juu - Mutta samat peruskaavat toimivat edelleen kunhan nämä huomioidaan, vaikka käyttämällä kompleksilukuja.
Näin on.
 
Itselläni on tällainen, sopii juuri satunnaiseen harrastelukäyttöön ja erityisesti audiokytkentöjen mittailemiseen. Sisältää noi mainitsemani ominaisuudet (ja vielä vähän lisää) joten suhteellisen edulliseen hintaansa nähden aika hyvä, vaikkakin toki yleismittareita kalliimpi.
Ei paha. Näytteenottomuisti (256 näytettä) on aika pieni lyhytaikaisten tapahtumien tai muutostilojen selvittämisessä. Vahvistimen maksimitehon selvittämiseen tuo varmaankin pelittää oikein hyvin - samoin kuin moniin muihinkin audiotaajuuksilla tapahtuviin mittauksiin. Hinnasta vielä sen verran, että tuo hinta ei ole mikään paha, sillä kunnollinen, audiotaajuuksilla toimiva TrueRMS yleismittarikin maksaa enemmän.
 
Kun itse aikanaan hankin skooppia, niin Vellemanin vehkeet olivat vakavassa harkinnassa. Suurimpana puutteena tuolla esittämällesi on yksikanavaisuus. Päädyin lopulta käytettyyn Tektronixiin.

Niin kauan kuin mitataan siniaaltoa, on yks hailee mitataanko huippu- vai tehollisarvoa, kunhan tiedetään kumpaa mitataan. Muilla käyrämuodoilla huippuarvot eivät ole keskenään vertailukelpoisia. Tässä suhteessa tehollisarvo on parempi. Tämä on yksi, mutta ei ainoa syy miksi, miksi yleismittarit mittaavat vaihtojännitteen tehollisarvoa. Kokonaan toinen asia on kuinka hyvin eri yleismittarit tästä suoriutuvat.