如何测试功放的失真？

1996

今天周末，在家闲来无事摆弄了一下我的DDS信号源，接入示波器，使用FFT功能发现，似乎在1Vpp及以下失真度很小，于是产生一个测试测试功放失真的想法。
看到各种功放模块DATASHEET中的失真都是标注阻抗和输出功率的，请问各位老师，需要接喇叭还是接电阻？个人猜测是接电阻即可，否则接不同喇叭出来的结果可能不同吧
图片大部分被水印遮挡了，大概描述下，横坐标每格250Hz，纵坐标每格10dB，1kHz信号大概50dB，底噪（包含示波器本身）10dB


另外还有个问题，示波器FFT中的纵坐标，如何换算成电压？已知我给的1Vpp信号，出来了大约50dB的幅值

w6955

按1mv0db 计算大概不会错 。1VPP既是0.353V  ,20*log(0.353/0.001）=50.95db.

MT4S301

1、感觉您这整套设备难以测量低频（音乐用功放等）失真
低频放大器有大量负反馈（很轻易大于60dB），带载的失真很可能小于基波80dB
就假设您的放大器恰好失真-80dBc：信号源需要远超80dB无杂散动态范围（如90dB）
这要求您的DDS芯片位深不小于16比特。或在更低位深DDS输出后加低失真模拟滤波器。。

同时接收端的动态范围也需要至少80dB（才能得出功放失真不大于-80dB的结论）
根据您的截图推测示波器型号是20年前的古董级Tek示波器
它们大概率只有8bit采样位深，机内缓存甚小难以执行长点数FFT，拿不到多少额外SNR提升
从您的截图中也可以确认大致50dB的动态范围.....
这方面一是升级示波器；
（如现在国产siglent硬件12bit采样系列示波器，最大长度FFT动态范围不小于90dB）
二是制作针对基波频率的模拟带阻滤波器（陷波），削弱基波再输进示波器。
例如制作对500hz衰减30dB的陷波器，则示波器50dB动态范围最大能测量80dB的功放
但这个陷波器本身不能产生明显HD（成为伪像干扰测量）
三是（重金）购入专用低频信号分析仪。。。



2、接无感电阻。音箱阻抗虚部很大（感性）偏离纯电阻较远。
除非您要针对某一特定音响测量功放失真。。。。。。



3、示波器FFT垂直单位可能是dBV
1Vp-p约等于负9.03dBV，您的读数方式正确不？


P.S. 信号源部分其实不少纯模拟正弦振荡电路能达到100dB~120dB无杂散动态范围
网上搜ultra low distortion pure sine oscillator audio等关键词大把

JuncoJet

FFT看杂散和谐波？
正常用统计功能足够了

1996

JuncoJet 发表于 2025-4-12 22:04
FFT看杂散和谐波？
正常用统计功能足够了

想用FFT量化计算功放的谐波失真

JuncoJet

1996 发表于 2025-4-12 22:05
想用FFT量化计算功放的谐波失真

用光标功能试试
Cursor

1996

MT4S301 发表于 2025-4-12 22:23
1、感觉您这整套设备难以测量低频（音乐用功放等）失真
低频放大器有大量负反馈（很轻易大于60dB），带载 ...

回复第一点：
我的目的没有表述明白，今天想讨论于在当前情况，当前设备下，看看我能玩什么
首先明确了一个答案：这套设备不能测出功放在最佳状态时的失真
那么可以反过来：在能测出失真程度的情况下（比如THD=10%），功放能出多大力
制作专门的陷波器也是一个较好的思路，不过可能需要较高精度的电阻电容，目前手头没有，也不想采购了

第二个问题答案明了，水泥电阻似乎就足够用来进行通用测试，可以比对不同的功放电路

最后是第三点，之前读数有误，重新看了一下图，信号幅值占6格，
如果是10dBV每格，那这个读数显然是不对的
如果垂直单位是10dbmV（基准值为峰峰值的话）60dBmV，正好对应1Vp-p

补充说明，示波器还有一个20dB挡位可以用，这样满屏幕8格有160dBmV的测量动态范围

ssffzz1

"
请问各位老师，需要接喇叭还是接电阻？
"
电阻，功率要足够

“
示波器FFT中的纵坐标，如何换算成电压？已知我给的1Vpp信号，出来了大约50dB的幅值
”
你重新数一下格子看，是不是60dB。你给的是1V p-p的信号，还是1V均方根值的信号？？

你把fft图，和波形图同时贴上来。



电压转dbmV的方法：
dBmV=20 * lg10(电压值mV）


dBmV，转换为电压的方法：
10**（dbmV/20）

ssffzz1

示波器的fft功能比较弱，算失真可能差异较大，用专用失真仪较好。不过算失真可以试试如下方法。

1、基波和各次谐波做累加。求出总和。
2、二次谐波失真，就是二次谐波分量/总和。

但我估计够呛，我试过，不好操作，和失真仪差异较大。我都是用失真仪，或者专用频谱分析仪（音频的不好找）

1996

ssffzz1 发表于 2025-4-12 23:32
"
请问各位老师，需要接喇叭还是接电阻？
"

格子数错了，的确是60dB，纵坐标单位已经闹明白，是dBmV

下面假设一组数据进行计算您看对不对

假设有一个谐波，占1格（3.16mVpp，太小和噪音混在一起分辨不出来），假设功放此时输出10Vpp（也就是70dBmV，占7格，4欧喇叭大约3W功率），THD约为0.03%

haogangfu

简单办法用耳朵听，进一步办法在负载上并上示波器，再进一步加并失真仪。

1996

w6955 发表于 2025-4-13 06:43
按1mv0db 计算大概不会错 。1VPP既是0.353V  ,20*log(0.353/0.001）=50.95db.

有一点错了，20log（0.353/0.001）=50.9，读数是60，输入是1Vpp，倒退应该是1mVpp0dB

ssffzz1

1996 发表于 2025-4-13 07:36
有一点错了，20log（0.353/0.001）=50.9，读数是60，输入是1Vpp，倒退应该是1mVpp0dB

不一定，所以让你贴波形图核实一下。看我前面帖子，让你2图都贴的。

ssffzz1

1996 发表于 2025-4-13 00:00
格子数错了，的确是60dB，纵坐标单位已经闹明白，是dBmV

下面假设一组数据进行计算您看对不对

这个方法。分子用2次及以上谐波的电压值计算，所有谐波电压的均方根。分母是基波，或者总的均方根。

1996

ssffzz1 发表于 2025-4-13 09:20
不一定，所以让你贴波形图核实一下。看我前面帖子，让你2图都贴的。

请看图，刚刚重新保存的，
FFT显示6格半，波形测量显示1.03Vpp，让我感到奇怪的是和昨天的测试条件一致，却是两个结果