Diverse procedure per misurare max livello di uscita segnale

mardergri

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Leggendo varie specifiche tecniche di diversi produttori di amplificatori,
ho notato che il massimo livello di uscita viene dichiarato facendo riferimento a differenti normative o modalità di effettuare la misurazione

alcuni esempi reali

IMD3, -54dB 2 toni uguali Cbvicky
IM3 -35dBc 2 toni Fracarro
IMD3=60 dB (DIN45004B) Terra
DIN B Ikusi

La questione importante è che, volendo fare una comparazione
risulta molto difficile, in quanto i risultati ottenuti con diverse procedure non sono imediatamente paragonabili.

Qualcuno saprebbe dare indicazioni per fare un poco di luce sull'argomento?

Quale è la procedura di misurazione piu significativa nell'uso reale/pratico dell'amplificatore e quale meno, e magari anche quali sono le differenti modalita di effettuare la misura del segnale.



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Io finora ho trovato che l'acronimo IMD= distorsione di intermodulazione http://en.wikipedia.org/wiki/Intermodulation
 
Ultima modifica di un moderatore:
La norma a cui in genere si fa riferimento è la DIN45004B, che richiede un IMD3 di -60 dB misurato col metodo dei 3 toni, e corrispondente a un IMD3 di -54 dB se misurato col metodo dei 2 toni.
Recentemente, nel caso di segnali digitali, che sono più robusti, si tende a fornire un livello d'uscita nominale più alto (ad es. di 7 dB, corrispondente ad un IMD3 di -46 dB (3 toni) o -40 dB (2 toni)), ma a rigore non sarebbe corretto, proprio per il problema che segnalavi tu.

Il secondo che hai indicato (IM3 -35dBc) non sono sicuro di come interpretarlo.
 
E' un sistema di misura molto utilizzato all'epoca dell'analogico.
Attualmente con il DVB-T devi condiderare che, a parità di livello, il segnale digitale ha una potenza maggiore di circa 9 dB.
Arrotondando a 10 dB per comodità, se ad esempio un centralino ha un livello max di uscita di 100 dBuV per un solo canale analogico, in digitale il livello max che potresti utilizzare, sempre per un solo canale, è di 90 dBuV.
Se amplifichi 2 canali, il livello max scende a 87 dBuV, e così via.
 
mosquito ha scritto:
se ad esempio un centralino ha un livello max di uscita di 100 dBuV per un solo canale analogico,
in digitale il livello max che potresti utilizzare, sempre per un solo canale, è di 90 dBuV.
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forse non ti ho capito...ma...sicuro che sia cosi e non il contrario?

a me risulta il contrario, cioè che se un segnale è digitale, allora si puo aumentare il livello max di uscita rispetto all'analogico, tipicamente di 7dB

in pratica
max livello uscita ottenibile analogico 100dBuV
max livello uscita digitale ottenibile 100+7= 107 dBuV

sta scritto su ogni catalogo, ad esempio su quelli Fracarro ;)
 
mardergri ha scritto:
Leggendo varie specifiche tecniche di diversi produttori di amplificatori,
ho notato che il massimo livello di uscita viene dichiarato facendo riferimento a differenti normative o modalità di effettuare la misurazione

alcuni esempi reali

IMD3, -54dB 2 toni uguali Cbvicky
IM3 -35dBc 2 toni Fracarro
IMD3=60 dB (DIN45004B) Terra
DIN B Ikusi

La questione importante è che, volendo fare una comparazione
risulta molto difficile, in quanto i risultati ottenuti con diverse procedure non sono imediatamente paragonabili.

Qualcuno saprebbe dare indicazioni per fare un poco di luce sull'argomento?

Quale è la procedura di misurazione piu significativa nell'uso reale/pratico dell'amplificatore e quale meno, e magari anche quali sono le differenti modalita di effettuare la misura del segnale.



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Io finora ho trovato che l'acronimo IMD= distorsione di intermodulazione http://en.wikipedia.org/wiki/Intermodulation
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Ovviamente si tratta di metodi di misura diversi e quello a cui bisogna prestare attenzione è il livello dichiarato dei prodotti di intermodulazione del 3 ordine rispetto al segnale utile ed il numero di toni in ingresso a cui quel livello si riferisce.

Per i segnali analogici il livello raccomandato era -54dB (-54 dBc) rispetto al segnale utile
mentre per i segnali digitali questo livello è stato portato a -35 dB (35 dBc). Questo perchè il requisito di C/N dei segnali DTT digitali (25/27 dB circa) è decisamente inferiore a quello richiesto dai segnali analogici (43/45 dB) e siccome l'obiettivo è che i prodotti di intermodulazione diano un contributo trascurabile alla riduzione del C/N questo è sicuramente vero finchè questi hanno un valore che sia una decina di dB sotto l'eventuale N

Ora, nei cataloghi si possono trovare citati diversi metodi -60 dBc (3 toni ampiezza diversa), -54 dBc (due toni uguali) o -35 dBc. Quest'ultimo (-35 dBc) è quello da considerare per i segnali DTT, pertanto nel caso il valore di max output si riferisca ad un metodo diverso tipo DIN45004B o CEI 100-83 (-60 dBc o -54 dBc) a rigore si possono sommare al segnale massimo in uscita 6/7 dB rispetto a quello indicato, ovvero

100 dBuV DIN45004B --> 107 dBuV per DTT

Ovviamente valgono poi le considerazione legate al fatto che quel valore si riferisce a due toni in ingresso e pertanto se il numero di segnali in ingresso è superiore, occorre utilizzare un opportuno fattore di riduzione che per i segnali DTT è pari a 10*log(N-1) dove N è il numero di canali.

Questo è vero solo se il metodo utilizzato è a due toni. Alcune volte il valore indicato come massimo output invece è riferito al metodo CENELEC 42 canali (60728-3) che risulta 14/16 dB più basso rispetto ai metodi sopra citati perchè ovviamente si fa riferimento ad un raster che contiene 42 canali; in questo caso non va applicata alcun fattore correttivo.
 
Ultima modifica:
Radius ha scritto:
Ovviamente si tratta di metodi di misura diversi e quello a cui bisogna prestare attenzione è il livello dichiarato dei prodotti di intermodulazione del 3 ordine rispetto al segnale utile ed il numero di toni in ingresso a cui quel livello si riferisce.
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Scusate, come vengono ricavati questi -54 dB in laboratorio e se si trattano di decibel riferiti ad una potenza o altro ?.
 
In parole povere...anzi poverissime: si mandano due segnali (toni) nell'amplificatore, si controllano i prodotti di intermodulazione in uscita e si aumenta il livello (dei segnali) finche' tali prodotti risultano essere 54 dB piu' bassi del livello d'ingresso. Quello sara' il livello max in uscita con due toni.
Nel caso di tre toni......stessa cosa con tre segnali in ingresso.
 
CRONOSKY ha scritto:
Scusate, come vengono ricavati questi -54 dB in laboratorio e se si trattano di decibel riferiti ad una potenza o altro ?.
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Quei -54 vanno intesi nel senso che i prodotti di intermodulazione sono 54 dB piu' bassi del segnale utile.
Di entrambi (segnale e prodotto di intermodulaizone ) si misura la potenza e poi se ne fa il rapporto (che e' un numero adimensionale) e lo si esprime in dB --> 10*Log(IMD/S)
 
Scusate se insisto ... 54 dB sono la differenza tra il segnale del generatore e la spuria che viene generata, ma il livello del generatore o dei generatori (2 toni) che poi è quello che conta, a quanto ammonterebbe per causare l'evento ?.

Se consideriamo quello detto da Radius : 10 Log (IMD/S) diventa, 10 Log (54/107) = -2,96 dB e cosa indica questo valore ?.

Probabilmente il segnale (S) dei due generatori che causano l'evento sono maggiori, altrimenti non potrebbero comparire prodotti di distorsione. Aspetto le vostre conferme.
 
Ultima modifica:
C'è un pò di confusione, provo ad esprimermi in parole povere.

In un amplificatore, vengono iniettate in ingresso due portanti con livello differente e preciso. L'uscita viene osservata con un analizzatore di spettro. Si aumenta il livello di entrambe fino a raggiungere la potenza massima consentita dai transistor finali.

Se l'amplificatore comincia a distorcere, i battimenti tra le portanti cominceranno a creare delle portanti armoniche visibili sullo spettro. La differenza tra la portante più alta e l'armonica più alta, restituisce in dB il valore della distorsione che deve rientrare nelle caratteristiche.

Nel caso dei 3 toni, le portanti sono 3 ma sempre con livelli differenti calibrati. E' ovvio che il 3 toni è più critico in quanto i battimenti e le armoniche sono maggiori.

Nel vecchio sistema analogico, le due portanti simulavano la video e l'audio con 13 dB di differenza e 5,5 MHz di spaziatura. Con l'analizzatore di spettro veniva controllata l'armonica a -5,5 MHz rispetto alla fondamentale. L'analizzatore ha già una scala rappresentativa logaritmica sul livello, quindi bastava osservare lo strumento per leggerne direttamente il valore.

Nel caso dei 3 toni, veniva iniettata anche la portante colore a 4,43 MHz a -27 dB rispetto alla più alta. Quindi veniva iniettata una portante fondamentale, una a +4,43 MHz a -27 dB, ed un'altra a +5,5 MHz a -10 dB, entrambe rispetto alla fondamentale.
In questo caso, oltre alla -5,5 MHz (non dannosa in quanto fuori banda del canale) se ne creava un'altra ma molto dannosa. In caso di distorsione, le portanti a +4,43 e + 5,5 MHz, battendo tra di loro, creavano una portante a 1,07 MHz che, battendo a sua volta con la fondamentale (portante video), creava due armoniche ai suoi lati, distanti sempre 1,07 MHz ma una come somma ed una come differenza, denominate "in banda" e "fuori banda". Quella come somma (portante video + 1,07 MHz) ricadeva tra la portante video e colore, definita in banda e quindi molto dannosa.
In caso di forte distorsione, quest'ultima era molto alta creando nell'immagine delle fastidiose "S".

Nel digitale, tutto cambia in quanto viene utilizzato un analizzatore vettoriale, ed i parametri d'osservazione sono molteplici.
 
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CRONOSKY ha scritto:
Scusate se insisto ... 54 dB sono la differenza tra il segnale del generatore e la spuria che viene generata, ma il livello del generatore o dei generatori (2 toni) che poi è quello che conta, a quanto ammonterebbe per causare l'evento ?.

Se consideriamo quello detto da Radius : 10 Log (IMD/S) diventa, 10 Log (54/107) = -2,96 dB e cosa indica questo valore ?.

Probabilmente il segnale (S) dei due generatori che causano l'evento sono maggiori, altrimenti non potrebbero comparire prodotti di distorsione. Aspetto le vostre conferme.
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Veramente io non ho mai parlato di valori assoluti ma solo di valori relativi, ovvero di rapporti e pertanto semmai:

10Log(IMD/S) = -54 dB

Nel caso degli amplificatori se si utilizza il metodo a due toni si mandano in ingresso due segnali allo stesso livello che indichiamo con Sin e si vede cosa succede in uscita. In uscita ovviamente si misureranno gli stessi toni amplificati del guadagno G (indichiamo con Sout) e anche dei prodotti spuri del 3o ordine che in condizioni normali avranno un valore piu' basso di X dB rispetto ad Sout. Aumentando il valore di Sin si arrivera' al punto in cui il valore di Sout (=G*Sin) risulta essere solo 54 dB piu' alto di quello dei prodotti IMD3. Il valore di Sout in cui questa condizione si verifica e' indicato come Max Output.

Esempio: se il valore indicato come Sout(max) e' 100 dBuV vuol dire che in corrispondenza di quel valore i relativi prodotti IMD3 sono pari a 46 dBuV.

Il valore assoluto Sout(max) ovviamente dipende dalle caratteristiche degli amplificatori.
 
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