4.5 Särömittaukset

Erityyppiset säröt voivat vaikuttaa vahvistimen ulostulevan signaalin muotoon.

Amplitudisäröt

Lähtösignaali tasoittuu toisen tai molempien huippujensa kohdalla, kuten kuva 4.15 osoittaa. Tämän tyyppinen särö sattuu silloin, kun vahvistimeen syötetään ylisuuri tulosignaali, tai kun esijännite muuttuu tai kun transistorissa tai putkessa esiintyy arvojen epälineaarisuutta.

Taajuussärö

Taajuussärö seuraa siitä, että vahvistimen vahvistus muuttuu olennaisesti toimintakaistallaan taajuuden funktiona. Oletetaanpa, että vahvistimen taajuusvaste on kuvan 4.16 mukainen, joka on toiminta-alueella riittävän tasainen, mutta että todellinen taajuusvaste on kuvan 4.16B mukainen, jolloin vahvistimen sanotaan omaavan taajuussärön. Tämä voi esiintyä vahvistuksen pienenemisenä matalilla tai korkeilla taajuuksilla tai sen suurenemisena matalilla tai korkeilla taajuuksilla.

 

Vaihesärö

Kun signaalin taajuutta lisätään, niin lähtösignaalin vaihe tulon suhteen muuttuu.

  Tämän tyyppinen särö on hankala, kun tulosignaali on monimutkainen aalto, jonka muodostavat useat siniaaltokomponentit ja jotka kaikki ovat eri taajuudella. Jos ne kaikki joutuvat vaihesiirtoon vahvistimen läpi kulkiessaan, tuloksena on lähtösignaali, joka ei ole muodoltaan samanlainen kuin tulosignaali.

 

Ylimenosärö

Tämäntyyppinen särö esiintyy B-luokan vuorovaihevahvistimien pääteasteissa. Esimerkiksi komplementaaritransistorin pääteasteessa ei transistori johda, ennen kuin kantoihin menevät tulot ylittävät tietyn arvon (esim. piitransistorilla 500 mV), ellei transistoriin ohjata päästösuuntaista esijännitettä. Katso kuva 4.17. Esijännitekomponenttien tarkoitus on nujertaa särö tuottamalla hyvin pieni päästösuuntainen esijännite.

 

Keskeismodulaatiosärö

Kun vahvistinpiirissä esiintyy epälineaarisuutta, kahden eritaajuisen signaalin, esim. 400 Hz ja 1kHz, kulkiessa vahvistimen läpi ne vahvistuksen lisäksi myös sekoittuvat, joten lähtösignaali sisältää summa- ja erotaajuisia pienen amplitudin omaavia signaalikomponentteja, esim. 600 Hz ja 1.6 kHz ja näiden taajuuksien yliaaltokomponentteja.

  Särötasojen mittaus suoritetaan tavallisesti käyttämällä särömittaria, laitetta, jossa kaikkien yliaaltojen teho lasketaan yhteen ja tulos annetaan prosentteina antotehosta. Näin saadaan harmonisen särön kokonaisarvo, joka muodostuu amplitudisäröstä ja epälineaarisesta säröstä, muuta joka ei sisällä taajuus-, vaihe- tai keskeismodulaatiosäröjä. Tässä mittauksessa käytetään yleensä 1 kHz:n taajuutta.

  Harmoninen kokonaissärö voidaan mitata myös antamalla antojännitteen kulkea suotimen läpi, joka vaimentaa mittaustaajuuden (1 kHz), mutta päästää läpi kaikki yliaallot. Tähän tarkoitukseen sopiva piiri on kuvassa 4.18 näkyvä kaksois-T-suodatin, koska sen vaimennuksen maksimiarvo sattuu yhdelle taajuudelle.

  Antosignaali voidaan mitata käyttäen herkkää tehollisarvoja mittaavaa millivolttimittaria.

  Keskeismodulaation aiheuttama särö voidaan mitata syöttämällä vahvistimeen kaksi signaalia, 400 Hz ja 1 kHz, tavallisesti suhteessa 4:1. Käyttämällä sitten suodinta 1 kHz:n taajuudella saadaan keskeismodulaatio näkyviin ylläkuvatulla menetelmällä.

  Kuvassa 4.19 esitetään menetelmä, jolla saadaan näkyviin amplitudisärö, vaihesiirtosärö ja harmoninen särö äänitaajuusalueen vahvistimessa. Signaaligeneraattori asetetaan 1 kHz:lle ja sen signaali syötetään vahvistimen sisäänmenoon sopivan alhaisella tasolla sekä oskiloskoopin X-tuloon. Vahvistimen lähtö liitetään oskiloskoopin Y-tuloon. Oskiloskoopissa näkyvä kuva on suora viiva, joka on 45 asteen kulmassa, jos vahvistimen lähdössä ei ole säröjä. Tässä testissä täytyy luonnollisesti käyttää hyvää oskiloskooppia, koska kaikki epälineaarisuudet oskiloskoopin omissa X- ja Y-vahvistimissa tulevat myös esiin tällä tavalla. Erityyppisten säröjen lähdöt esitetään myös kuvassa 4.19.