Nu zijn metingen heel interessant, maar een meting zegt niets als u niet weet waarmee een meting gedaan is en wellicht belangrijker: wat de instellingen zijn. We lopen voor u onze set-ups langs en vertellen u wat de belangrijkste instellingen zijn.
De apparatuur
- Prism dScope III
- CLIO 12 QC voor speaker metingen
- Wavecrest SIA3000 (jitter metingen)
- Sourcetronic 2829A LCR
- Rigol 1054Z scope
- Rigol 815 spectrum analyzer met tracking generator
- Rigol 1062Z 60 MHz function generator
- Rigol DL3021 Electronic Load
- Rigol DP832 Labvoeding
- Rigol DM3058E bench multimeter
- GWinstek ASR 2050 programmable AC load
- Tekbox LISN met LISN mate voor scheiden common mode / differential mode noise
- CON-POWER T8 CDN voor netwerkscheiding / meten van ruis via ethernet
Eén van de redenen dat we veel Rigol hebben staan, is dat we liever geen ratjetoe aan software nodig hebben. Nu kunnen we het gros met één soort software aansturen – bijna al onze Rigol apparatuur heeft USB en / of ethernet connectiviteit om bediening via pc mogelijk te maken – wat wel zo gemakkelijk is. Daarbij blijkt Rigol betrouwbaar en gemakkelijk in de bediening te zijn. Ook niet onbelangrijk.
Behalve de hoofdapparatuur is er nog heel wat nodig om daadwerkelijk te beginnen met meten. Denk aan goede probes (we gebruiken in de jittermetingen een 300 MHz probe van Rohde & Schwartz (10X)), dummy loads, weerstanden om voedingen te belasten en niet te vergeten: héél erg veel verlooppluggen en meetkabels. Ook daar is de kwaliteit erg belangrijk. Immers: deze mogen géén zwakke schakel vormen. We proberen verlopen te voorkomen en kabels daarom ook altijd zo kort mogelijk te houden.
Een paar dingen die veel terugkomen in onze metingen:
- Rohde Schwartz probes
- Tekbox Current probe
- 250 Watt dummy loads – 4 en 8 Ohm
- Mathews 400 MHz Buffer amp voor omvormen 1 MOhm naar 50 Ohm input (voor de Wavecrest).
- Hirschmann kabels (zowel meetkabels als coax / BNC).
Scripts
Wat prettig is aan zowel de Prism dScope III als de Wavecrest is dat deze met vaste instellingen werken. Prism werkt met scripts bijvoorbeeld. Dat voorkomt heel erg veel fouten bij metingen. Immers: we zijn allemaal mensen. En mensen maken fouten.
Door dus vaste scripts te gebruiken, zijn metingen vergelijkbaar (binnen Alpha Audio, want andere platforms kunnen andere scripts gebruiken of natuurlijk andere apparatuur!), en ze zijn bovendien reproduceerbaar. Dat hebben we al vaker gezien met onze eigen apparatuur die we vaak gebruiken als controle voordat we een review-apparaat doormeten.
Jitter meten
Wavecrest heeft ook al veel zaken uit handen genomen in hun software. Al zijn jittermetingen wel bijzonder complex, omdat alles invloed heeft op jitter: voeding, kabels, verloopstekkers…
In veel gevallen gebruiken we onze Rigol labvoeding om een apparaat of klok te voeden. We voeden overigens ook de buffer-amp ermee. Die kan op batterijen werken, maar die lopen snel leeg én we hebben gemerkt dat de Rigol net zo schoon werkt: er was géén verschil in resultaat.
Door de Rigol in te zetten als vaste voeding, hebben we een vaste set-up voor deze metingen. De Rigol is al vaker erg schoon en stabiel gebleken. Een prima basis om een meting mee te doen dus.
Nu is het wel belangrijk om te beseffen dat jittermetingen dus heel erg gevoelig zijn én dat niet elk apparaat zich even gemakkelijk laat meten. Soms is een klok niet goed bereikbaar én soms is ook geen goede aarde te vinden. Dit heeft invloed op de meting, omdat de aarde van de probe zo dicht mogelijk bij de klok aangesloten moet worden. Doe je dat niet, dan krijg je al snel vertekende metingen.
Voedingen
Voedingen meten we hoofdzakelijk op twee vlakken: stabiliteit en ruis. Ruis meten we met de LISN (Line Impedance Stabalizer) die ruis via de BNC uitgang naar een analyzer kan sturen. We hebben ook een LISN Mate die common mode en differential mode kan scheiden. Dat is handig want deze twee vormen van ruis hebben andere oorzaken en moeten ook anders gefilterd worden. We gaan hier dieper on in in het hoofdstuk over voedingstests.
Als analyzer gebruiken we voornamelijk de Prism dScope III voor laagfrequente ruis (tot 90 KHz) en de Rigol Spectrum analyzer voor hoogfrequent (9 kHz en hoger). Meestal testen we tot 1 MHz of indien nuttig: maximaal 10 MHz. Daarboven is niet heel nuttig meer.
Om stabiliteit te meten hebben we een zogenaamde electronic load. Die kan héél precies de voeding belasten en kan ook scripts doorlopen. De load is volledig programmeerbaar en kan resultaten in een bestand zetten. We kunnen zo mooie grafieken maken die laten zien hoe de voeding met belastingen omgaat. We hebben vooralsnog alleen een load voor DC voedingen.
Filters en netwerk
We zijn nog bezig met een goede test voor filters. Het is ontzettend lastig om lichtnetfilters te testen, aangezien het voornamelijk gaat om dynamische belastingen. Dat is moeilijk te simuleren. Nu hebben we wel met de LISN en wat ‘vieze voedingen’ een manier gevonden om de effectiviteit van een filter te laten zien. Immers: we kunnen mét en zonder filter de ruis van die voeding laten zien.
Ook kunnen we met de Prism laagbandig laten zien wat de filterende werking is van een filter. En met de toongenerator (op white noise stand) en de Spectrum Analyzer kunnen we laten zien wat de filterende werking is in het hogere gebied. Dat zegt niets over de kwaliteit of weergave, maar het laat wél zien of het iets doet.
Deze set-up gebruiken we óók om switches te meten op gebied van ruis. Vooral common mode. Immers: het is vooral belangrijk hoe stil een switch is. De LISN kan de common mode ruis van de voeding tonen. En via de CDN T8 (netwerk ontkoppeling) kunnen we ruis op het netwerk afvangen en doorsturen naar de Spectrum Analyzer óf deze eerst door de LISN mate laten gaan om zo common mode / differential mode te scheiden. We gaan hier dieper op in in het hoofdstuk over netwerken.
De Sourcetronic LCR en Kabels
Tenslotte kabels. Dit is een zéér lastig onderwerp natuurlijk. Daarbij vereist elke kabel een andere aanpak. We meten een speaker kabel anders dan een interlink of digitale coax-kabel. Dat leggen we ook uit in het hoofdstuk over kabels.
Aanvullend gebruiken we de Sourcetronic LCR om de kabeleigenschappen in kaart te brengen. De 2829A heeft als voordeel dat deze van 20 Hz – 300 KHz kan sweepen via de aanvullende software. Daardoor kunnen we prachtige plots maken en ook kabels vergelijken in één grafiek.
Voor elke meting kalibreren we de LCR, zodat metingen vergelijkbaar blijven. Als we kabels vergelijken, zijn ze van gelijke lengte. Dat is cruciaal voor de metingen.
Afrondend
Bij metingen is het bijzonder belangrijk dat deze onder gelijke omstandigheden, met gelijke apparatuur en in een gelijke set-up worden gedaan. Bij Alpha Audio hebben we vaste scripts en set-ups voor metingen. Metingen binnen Alpha Audio zijn dan ook vergelijkbaar, mits anders vermeld.