T725与仿T725匹配变压器的频响测试

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   自从麦老师将仿T725变压器介绍给了国外的矿机爱好者，引起了一些国外爱好者的关注，前些日子麦老师给我发来消息，有的国外爱好者想了解这款仿T725匹配变压器的频响特性，希望我能帮助测一下T725和仿T725这两款匹配变压器的频响特性，以满足这些国外爱好者的需要，这正好也是我一直想做的一项测试。
    这一段时间家父一直在住院，每天都要去医院陪护，拿不出时间测变压器，直到上星期六总算有了两天的空闲，于是一脑袋扎到昌平我的小实验室，认真测试了T725和仿T725的频响特性，现将测试过程和结果整理出来，贴出来共关注和正在使用这两款变压器的朋友参考。

仪表的准备：
    这项频率测试需要用一台音频毫伏表和一台信号发生器。音频毫伏表是一台廉价购进的二手日产LEADERLMV-189AR 双针表，前一段时间刚刚校对过，精度较好。信号发生器有一台是具有数字频率显示并且有扫频功能GFG-8019G，如果利用其扫频功能配合示波器显示，测试过程将会很见到方便，但是这个扫频功能没有频标，加之整个测试电压是在毫伏级的水平下进行的，这就要求示波器Y轴灵敏度很高，我的示波器满足不了这个要求，只好使用毫伏表逐点测试了，再仔细检查发现这台数显信号发生器调整输出信号大小的输出信号衰减电位器有点毛病，跳到某一段区间时接触不好，造成输出信号幅度不稳定，因此只好弃之不用，而改用另一台 GAG-808G模拟音频信号发生器，并配合一台数字频率计显示测试信号的频率，经测试这台模拟音频信号发生器的输出信号非常理想，正弦信号波形很好且输出信号的幅度不随信号频率变化，这点很重要，可以使测试过程中省略了很多繁琐的标定工作，使得测试过程简化了不少。

测试方案：
     我现在共有两只仿T725，一只是研制时自己绕的样品，另一只是张兄寄给我厂家试绕样品中一只完好的，这只变压器前些日子我装到了樱桃沟试听的那台矿机上，只是考虑到厂家绕制的样品比我自己绕的更接近厂家后来的产品，因此就把它从矿机上拆了下来，作为这次测试的样品。
     为了测试条件尽量接近矿机的实际情况，就要控制测试信号的功率在一个很小的水平上，将一只调整很好的阻抗为300欧的SC2-300耳机接到音频信号发生器上，调整信号输出的幅度，当音频信号的频率为1000Hz幅度为2mV时听上去较舒服，音量不小但是又不吵，于是打算就在这个音频功率的水平上进行测试，此时耳机上的音频功率是2 X 2 / 300 = 13.33 皮瓦。在测试中根据负载电阻值的大小，控制负载电阻上的信号电压，使得负载电阻上的功率始终保持13.33皮瓦。
测试方法如下：根据负载电阻的大小计算出该阻值上功率为13.33皮瓦时的信号电压，再在信号频率1000Hz频点上标定到该电压上，然后观测并记录从20Hz 到20KHz范围上不同频点负载上的信号电压大小。

测试电路如下：




测试过程：
    负载电阻使用一台六位十进制电阻箱，阻值范围是0.9到99999.9欧，测试仿T725变压器的2倍超阻抗时需要负载电阻最高达200K，超出了电阻箱的范围，采用电阻箱串联一只100K电阻的方法解决，测试中用到100K负载电阻时用电阻箱99999.9欧档，其他负载电阻值都可以有电阻箱上直接获得。
    为保证负载电阻上的功率是13.33皮瓦，计算出对用T725各个阻抗端的标定电压如下：
阻抗端（K）:  20    10     5     2.5   1.5   0.6   0.3  0.15
负载值（K）： 20    10     5     2.5   1.5   0.6   0.3  0.15
标定电压(mV): 16.5  11.5   8.2   5.8   4.5   2.8   2    1.4

    同理，仿T725的各个阻抗端的标定电压如下（其中32欧端的标定电压只有653微伏，因受信号源、毫伏表的本底噪音以及环境干扰的影响，不易测准，故放弃不测）：
阻抗端（K）:   100  40  20    10     5    2.5  1.5  0.8   0.5   0.3  0.15
负载值（K）：  100  40  20    10     5    2.5  1.5  0.8   0.5   0.3  0.15
标定电压(mV):  36   23  16.5  11.5   8.2  5.8  4.5  2.8   2.6   2    1.4

  仿T725在超阻抗2倍使用时：是将64欧的负载接到变压器的32欧端，
                           是将300欧的负载接到变压器的150欧端，
                           是将1K的负载接到变压器的500欧端，等等以此类推。
这时变压器的各个阻抗端标定的电压如下：
阻抗端（K）： 100 40  20  10   5     2.5  1.5  0.8  0.5  0.3  0.15  0.032
负载值（K）： 200 80  40  20   10    5    3    1.6  1    0.6  0.3   0.064
标定电压(mV): 52  36  23  6.5  11.5  8.2  6.3  4.6  3.6  2.8  2     0.9

下面是测试过程的照片。

被测的仿T725和T725：



数字频率计：



音频毫伏表和音频信号发生器：



做负载电阻的电阻箱：



信号发生器的波形：



T725测试中：



仿T725测试中：



下面是测试的结果。

T725的测试结果数据表：



下面是依据上面的测试数据绘出的T725各阻抗端的频响曲线：















  
仿T725的测试结果数据表：


下面是依据上面的测试数据绘出的仿T725各阻抗端的频响曲线：






















仿T725在2倍超阻抗时的测试数据表：


下面是依据上面的测试数据绘出的仿T725超阻抗2倍时各阻抗端的频响曲线：
























注：在以上的各个频响曲线图中，Y轴数据为负载两端的音频电压值，X轴是测试的音频信号频率值，每个频点的位置是与以10为底的该频点频率值的对数一一对应。

关于测试结果的几点说明：

   1.因为对于普通的二极管，例如2AP9、1N60等，一般负载最佳值大约是40K到100K左右因此使用T725时负载阻抗最大是20K，所以T725的测试中最大负载值就是20K。可是仿T725就复杂多了，T725提供给检波器的负载最高可以到200K，考虑到实际使用的情况，测试中共测了3组数据：
        A．检波器阻抗40K，其最大负载阻抗是20K（100K和200K两端不用）。
        B．检波器阻抗100K，其最大负载阻抗是40K（200K端不用）。
        C．检波器阻抗200K，其最大负载阻抗是200K。
    我们可以看出上述的这三组实测数据中C表中包含了B表和A表的所有数据项，奇妙的是从测到三组数据看C表中所包含的B表和A表的各项数据测量值竟然与B表和A表中测到的数据相同，因此只要看C表就行了，将C表中的100K阻抗一行去掉就是B表，将C表去掉100K 和40K两行去掉就是A表。
    2.由于毫伏表不同挡位的有效判读位数值不同，所以实测过程中的标定值是计算出的各档阻抗的标定值的就近取整，因此各挡的测试误差是不一样的。
    3.测试负载使用电阻而不使用可变电感器，其原因就不解释了，要解释明白又要打很多字，相信很多朋友都知道这样做的原因，如果认为这样测试与使用耳机时存在相位差和功率因数的不同而造成的误差就请查阅相关资料，在这里就不做解释和讨论了。
    4.由于是在业余条件下用廉价的二手仪表做测试，测试变压器的样品太少，每种只有一只，且时间有限，未进行多次测量做统计排差，因此不对测到的数据做任何保证。

测试结果的判读：
    1.从T725的测试数据看这款变压器的频响特性是完全能够满足矿机使用的，这款变压器的各个阻抗端对于从100Hz到10KHz这一宽阔频段的响应非常平整，已超出了绝大多数灵敏度较高的矿机耳机的频响范围。
    2.从仿T725测试数据看其低频段的频响好于T725。T725在100Hz时传输损耗开始增加，而仿T725在20Hz时传输损耗并未增加，所以它从20Hz到10KHz范围内频响都很平坦，频响范围宽于T725。这是得益于为了能够超阻抗使用，设计时采用了较大的电感裕量的结果，这是保证超阻抗使用时有较高的效率所必须的。在10KHz到20KHz这个高频段，仿T725对信号的衰减略大于T725，这很可能是仿T725为保证足够电感量，匝数远多于T725，线圈分布电容较大造成的。
    3.从仿T725 的测试数据看，超阻抗2倍使用时对变压器整个的频响效果没有多大的影响，
这也得益于有较大电感裕量的原因，如果不考虑传输效率的影响，单纯从频响特性的角度看可允许再加大超阻抗的倍数。
    4.从仿T725的正常负载方式和超阻使用方式的看，这款变压器有一个明显的特点，就是负载电阻越高频响曲线高端的性能越好，当负载电阻大到一定程度时曲线高端甚至出现了“上翘”现象，产生这一现象的原因尚不得而知，是不是与变压器自身的谐振频率有关？这有待于以后认真研究。

红蜘蛛

画射添足,玩矿机还玩出频响来了,拿矿友当菜鸟啊,您真不懂还是假不懂啊

十双草

楼主的两种匹配变压器的小信号频响实际测试，对于自制匹配变压器具有指导性的意义！选择铁芯材料做到心中有数，对楼主的辛勤劳动表示感谢！

园丁

感谢您为大家提供的良好测试资料，老师，您辛苦了。  

红蜘蛛

一边倒是我想到的,但请你拿出你的矿机频响在几HZ到几十千HZ,用数据说话,否则有帮派体系的嫌疑,别欺伏人

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十双草 发表于 2012-9-4 23:22
楼主的两种匹配变压器的小信号频响实际测试，对于自制匹配变压器具有指导性的意义！选择铁芯材料做到心中有 ...

感谢您的加分鼓励！
从测试的结果看仿T725在2倍超阻抗时还有较多的电感量裕度，如果能在线包的绕法上做些调整，减低分布电容，或许能够在总匝数不变的情况下，提供更高的超阻抗倍数，这样就有可能提供更高的阻抗，也就可以为一些更高RD的二极管提供匹配，只是设想，等我有时间一定试试。
如果有时间很想到您试听矿机的森林公园试试我这台不用天地线的二极管矿机，这只测试的仿T725就是从这台矿机上拆下来的。

lq19512003

园丁 发表于 2012-9-5 00:20
感谢您为大家提供的良好测试资料，老师，您辛苦了。

感谢您的加分支持！
在矿机高阻抗匹配方面还有很多值得研究的地方，有兴趣一起玩吧！

燕都ham

变压器是很好了,但耳机的频响不行.

L.D.XIONG

感谢李兄的辛勤劳动！

胆小生石

好帖子。要赞。

L.D.XIONG

红蜘蛛 发表于 2012-9-4 22:57
画射添足,玩矿机还玩出频响来了,拿矿友当菜鸟啊,您真不懂还是假不懂啊

老弟，最近李兄心情不好，父亲住院，别开玩笑！
矿机也有频率响应的，737耳机的频响比300好多了，所以音质好，蓬蓬。

L.D.XIONG

737耳机在20周时声压计有指示，300则100周才有，您那几个进口耳机也是20周。

40后矿友

这两处似有误?

（其中23欧端的标定电压只有653微伏，

是将62欧的负载接到变压器的32欧端

40后矿友

准备加分的,提示24小时加分用完,只好再过几小时补上,不好意思!
很佩服楼主的勤奋.
从楼主的数据可以得出如下结论:
不论,T725还是仿T725,两者的频响都有余量.仿T725的低频端余量绰绰有余.
实际上调幅广播的频带宽度是有限制的.高频端为中波4.5 kHz,短波5kHz.此外,检波的输出端还要接一个高频旁路电容,所以频率高端能延伸到哪里还得受该电容的制约.故高端能达到5kHz就可以了.低端则受发声器件的限制.如SC300的设计标准为300Hz.所以低端有300Hz也就可以了.充其量设计到200Hz就算高标准,严要求了.国产半导体二级收音机的频响标准,低端也就200Hz.

40后矿友

是不是频带越宽,保真度就越高呢?对发烧级放大器也许是那样,对矿机却并非如此.一来受AM带宽的和发声器件限制,二来保真度还要求音量要与真实的声音相仿,一声隆隆的炮声,在一个频带再宽的矿机中恐怕也难表现出来.第三,矿机爱好者之所以乐此不疲多半不是冲着矿机的高保真而来,甚至不是想收听音乐而来.玩矿机听的不是节目,而是听的接收效果,是想证明自己矿机的选择性和灵敏度.我们在众多的帖子中可以看到,每一个爱好者在夸耀自己的制作是,都是说它收到了多少多少台,收到了多远多远的台,却没见谁夸耀自己自己的作品的音质如何发烧. 显然如果我们要享受发烧级的音乐恐怕不会去听矿机,他大可选择CD,胆放...