Детонометр из LTspice

[Alex Nikitin]

Решил выделить в отдельную тему. Вот первый вариант схемы, построенный на основе ФАПЧ. В целом работает, но не могу поручиться за аккуратность взвешивающего фильтра. Файл должен быть в той же директории. На второй картинке - пример измерения файла воспроизведения тест-кассеты 3 кГц на Nakamichi Cassette Deck One, без какой-либо дополнительной обработки. Шкала примерно такая: 450 мВ = 100% .

Для работы имеет смысл добавить входной полосовой фильтр, но, к моему удивлению, и без него работает неплохо (уровень записи на ленте -10 дБ DIN) .

Добавлено 01.06.2010

Сделал вторую версию - с выходом квазипикового значения детонации и с выходом отклонения скорости. Кроме этого, шкала на всех выходах теперь одинаковая: 10 мВ = 0,1% . Выкладываю схему, файл LTspice и картинку с результатом. Как можно заметить, отклонение скорости составляет примерно +0,6 - +0,7%, пиковая взвешенная детонация +0,23% -0,42%, квазипиковая (вполне совпадающая с тем, что показывает мой "железный" детонометр) - 0,18% с одним выбросом до 0,24% .

Добавлено 02.06.2010

Изменил второй ZIP файл для LTspice - добавлены данные для "1-pole opamp ". Кроме этого, схема ругается на отсутствие данных по символу SW - надо просто нажать ОК дважды, продолжая симуляцию с дефолтной моделью.

v2a - добавил команду .measure tran V(peak_wtd) RMS 10*V(peak_wtd) для получения RMS wtd значения детонации за весь период симуляции - ответ в процентах, то есть значение 0,083 = 0,083% .

Примечание: я постарался привести результаты к показаниям "железного" детонометра, но, тем не менее, погрешность измерений может быть достаточно велика - я думаю, в пределах 20% от измеряемой величины. Можно попробовать "откалибровать" схему аккуратнее, но на это требуется время. Тем не менее, для сравнительных и оценочных измерений схема получилась вроде вполне пригодная.

Примечание 2: источник напряжения V4 во второй версии выполняет 2 функции - приводит выходное напряжение демодулятора к 0 для измерителя скорости (убирая смещение в 500 мВ) и активно борется с переходным процессом при захвате в первые 100 мс. Я подобрал напряжение примерно противоположное переходному процессу в этом случае, но он может быть другим, скажем, при изменении частоты на 3 кГц или по другим причинам. Поэтому, если переходный процесс не подавлен правильно (можно видеть по некорректным показаниям на выходе с выпрямителя, то есть qpeak, то может потребоваться изменение параметров V4. Или просто прогнать симуляцию подольше, пока переходный процесс не закончится.

Добавлено 03.07.2010:

Версия 3 - отличается от версии 2 только способом подавления переходного процесса в начале.

Алексей

[Olegyurich]

Update - добавил команду для измерения WRMS значения (.measure tran V(peak_wtd) RMS 10*V(peak_wtd) ) - ответ в процентах, то есть значение 0,083 = 0,083% .

Классно, большое спасибо. Кстати, если можно еще один вопрос: детонация в доках указывается для канала воспроизведения, т.е. при воспроизведении с измерительной ленты, или для сквозного канала?

[Alex Nikitin]

большое спасибо.

Спасибо! Кстати, я измерил детонацию у Aiwa AD6900 параллельно "железным" детонометром и этим, результаты хорошо совпали.

еще один вопрос: детонация в доках указывается для канала воспроизведения, т.е. при воспроизведении с измерительной ленты, или для сквозного канала?

Как правило, "по умолчанию" имеется в виду детонация при воспроизведении измерительной ленты, но иногда указывают прямо, в каких режимах.

Алексей

[Olegyurich]

Спасибо.

Offтопик:
Получил сегодня ленты, большое Вам спасибо.

[Spammer]

Gmin stepping succeeded in finding the operating point.

[Alex Nikitin]

Gmin stepping succeeded in finding the operating point.

А какие установки в LTspice? У меня вроде всё работает при дефолтных установках.

---------- Добавлено в 12:34 ---------- Предыдущее сообщение в 12:33 ----------

Offтопик:

Получил сегодня ленты, большое Вам спасибо.

Спасибо за хорошую новость.

Алексей

[Spammer]

дефолт

[Alex Nikitin]

дефолт

LTspice просто останавливается после Gmin? Если он застревает на первой стадии анализа можно просто попробовать нажать ESC. Я, к сожалению, не большой спец в проблемах SPICE - можно попробовать поубирать отдельные блоки, начиная с подавления переходного процесса - выставьте V4 как просто источник постоянного напряжения 0,5В.

Алексей

[Spammer]

ага останавливается ладно помучаю его

[Turbo_man]

У меня наоборот считает до бесконечности, пока не остановишь ESC-пом. Оставлял на ночь. А потом всё равно показывает только первые 2 секунды. Стоит WIN7 64-бит.

[Alex Nikitin]

У меня наоборот считает до бесконечности, пока не остановишь ESC-пом. Оставлял на ночь. А потом всё равно показывает только первые 2 секунды.

Так он и должен только 2 секунды показывать (такие установки анализа, если хочется дальше, их надо изменить). Когда идёт анализ, то внизу показывается прогресс и скорость симуляции - можно сразу увидеть, стоит ли ждать или что-то не так. Можно поиграться с разными установкам в LTspice, но, как я уже сказал, я в целом только пользователь, сам из таких ситуаций выбираюсь методом малонаучного тыка . Есть же ветки по LTspice - можно там поспрашивать, я думаю.

Алексей

[Turbo_man]

Я понял, спасибо, надо изучать матчасть Спайса.

[IZELBOR]

Может всё же кто-то сможет руководство к LTspice составить конкретно к случаю использования в качестве детонометра, какие настройки, в каких пунктах меню, всё поэтапно, может даже со скринами, это ведь не требуется прямо сейчас, хотя бы постепенно.

[Turbo_man]

Может чуть-чуть по-позже сделаю. Как будет настроение.
Там нет ничего сложного, поверьте.

---------- Добавлено в 22:55 ---------- Предыдущее сообщение в 22:52 ----------

Вроде молодёжь должна лучше нас дружить с ПК. Или как?

[IZELBOR]

Вроде молодёжь должна лучше нас дружить с ПК. Или как?

Ну софт то всё же специализированный, если не разу с ним не работал то трудно разобраться.

[Turbo_man]

Вот краткая инструкция:

1. Скачиваем и устанавливаем на своём ПК дистрибутив LTspice IV вот по этой ссылке

http://www.linear.com/designtools/software/ltspice.jsp

на этой странице кликаем по ссылке

No thanks, just download the software.

Откроется окно загрузки файла. Его куда-то сохраняем. А потом инсталлируем.

2. Скачиваем сам детонометр А.Никитина из первого поста этого топика.

WandF_meter_v2a1.zip (3.1 Кб, Просмотров: 13 - Кто скачивал?

И раззиповываем его в какую-нибудь папку.

3. В эту же папку помещаем свой файл ****.wav, записанный любым аудиоредактором в формате 44100Гц 16бит как минимум.

Файл пишется при воспроизведении на тестируемом аппарате тестовой кассеты 3150Гц (или 3000Гц).

4. Открываем папку, где лежат скаченные файлы детонометра и записанный аудиофайл. Дважды кликаем по файлу "WandF_meter_v2a.asc".

Откроется программа LTspice IV с уже нарисованной схемой самого детонометра.

В левом верхнем углу схемы есть надпись wavefile="ADF660.wav" - на неё наводите мышку и нажимаете правую её кнопку - откроется окно, в котором нужно указать название своего аудиофайла и нажать ОК.

В левом нижнем углу схемы есть надпись mark=3K15 - её редактировать не нужно, если ваша тестовая кассета записана с частотой 3150Гц, если кассета содержит запись 3000Гц, то нужно тоже правой кнопкой вызвать окно и отредактировать запись 3К15 на просто 3К.

В этом же окне редактирования чуть выше я советую (но это не обязательно) изменить параметры анализа аудиофайла:

Time to Start Saving Data с 1 на 2 или 3,
а Stop Time с 2 на 5 или 6, это увеличит несколько время анализа, но даст более наглядную картинку.
Сохраняем изменения нажав ОК.

5. Теперь всё готово к запуску анализа аудиофайла. Это запускается кнопкой вверху в меню Бегущий человечек. Или пункт в верхнем меню Simulate а потом Run.

6. Программа 2 раза ругнётся, но нужно 2 раза нажать ОК и пойдёт процесс анализа.
В нижней строке состояния начнётся отсчёт % от готовности (у меня нужно перед этим нажать один раз ESC иначе программа что-то своё считает и идёт по своей прихоти).

7. Когда программа досчитает до 100%, откроется окно в котором можно будет найти своё значение WRMS - ищем строку с содержимым такого вида

v(peak_wtd): RMS(10*v(peak_wtd))=0.050602 FROM 0 TO 4

что и будет равно WRMS=0.050602% в моём случае. Затем окно закрываем.

8. Осталось самое интересное - графики. Для этого один раз кликаем по схеме детонометра в точках qpeak (появится в чёрном окне 1-я кривая), затем в точках peak_wtd и speed.

9. Чтобы вызвать окно анализатора спектра - нужно в чёрном окне правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню и в нём выбрать самый последний пункт View затем FFT.

Вот и всё.
Далее можно поиграться с масштабом и более подробным анализом в открытых окнах.

Удачи.

[Alex Nikitin]

Вот и всё.

Спасибо за подробную инструкцию . Я, кстати, опробовал вчера слегка изменённый вариант схемы детонометра - с лучшим подавлением переходного процесса и меньшей зависимостью от начальных параметров файла. Вечером попробую выложить - инструкция от этого не изменится.

Алексей

[Turbo_man]

Спасибо за подробную инструкцию . Я, кстати, опробовал вчера слегка изменённый вариант схемы детонометра - с лучшим подавлением переходного процесса и меньшей зависимостью от начальных параметров файла. Вечером попробую выложить - инструкция от этого не изменится.

Алексей

Отлично. Попробуем.

[IZELBOR]

Turbo_man,
Большое спасибо, как только будет свободное время попробую замерить.

[Alex Nikitin]

Выложил версию 3 - с новым способом подавления переходного процесса в начале обработки. Кстати, для тех, кто собирается пробовать - имейте в виду, что симуляция требует значительного пространства на диске - сотни Мб, иногда (если симуляция длинная) - гигабайты.

Алексей

[Turbo_man]

Спасибо за подробную инструкцию .

Большое спасибо

Не за что. Рад помочь.

---------- Добавлено в 11:29 ---------- Предыдущее сообщение в 11:27 ----------

иногда (если симуляция длинная) - гигабайты.

Это точно, у меня файл WandF_meter_v2a.raw иногда достигает размеров 4 с чем-то Гигов.

---------- Добавлено в 11:43 ---------- Предыдущее сообщение в 11:29 ----------

3-я версия у меня работает отлично. Только теперь при старте она ругается 3 раза. Но зато мне не требуется нажимать Esc после начала симуляции.