Som elektrofaglærer tar jeg på meg måleoppdrag for elevenes kreasjoner. I dag er det en nyprodusert to-kanals TDA2030 forsterker med volum og diskant og basskontroll som skal under lupen.
Dette er et sett til 30 kroner som kan kjøpes inn fra ebay. Da er alle deler inkludert unntatt transformator.
Mønsterkortet er ensidig og har et ekstremt tynt kobbersjikt på 17um. Banene løsner svært lett og ingen av loddepunktene er fortinnet. Dette gjør loddejobben ekstra krevende. Instruksjonene og tegningen er på kinesisk så det er en relativt krevende jobb å finne ut hvor komponentene skal monteres. Kondensatorene i bass og diskantfiltrene har 10% toleranse så det er forsvinnende liten sjanse for at disse kontrollene vil være særlig like på de to kanalene.
Slik ser kretskortet ut ferdig montert
Først ut er å se på støynivå med kortsluttede innganger. Optimalt skal dette ligge så nær 0V som mulig og de beste forsterkerne i verden ligger på nærmere 10uV RMS.
Her har vi rundt 7mV RMS og ca. 700 ganger så mye støy som det beste på markedet. Vi ser det er relativt mye støy fra den altfor dårlige filtreringen av power supply. Støyen opptrer ved 50Hz og harmoniske av denne (100Hz, 200Hz, osv.)
Neste ut er å se på hvordan dette ser ut ved 1W i en 8 ohms belastning.
Vi ser at forsterkningen ikke er lik på høyre og venstre kanal. Forskjellen er 0,45dB og kan nok så vidt høres. Dette kan komme av dårlig matching i potensiometeret eller i gainmotstandene. Vi ser også at det har dukket opp harmoniske forvrengningskomponenter fra 1kHz tonen ved 2kHz, 3kHz osv.
Så skal vi se på THD+N ved 1W i 8 ohm
En forvrengning på 0,6% er muligens ikke veldig hørbart. Vi har harmonisk forvrengning helt opp til 20kHz. Riktignok er disse lavere enn støyen fra strømnettet. Signalet ved 1kHz er ikke på -42dB som det kan se ut som på bildet, men ligger på +9dB. Det er måleinstrumentet som demper signalet slik at man kan måle forvrengningen mer nøyaktig. (Ikke at det er så kritisk akkurat her..)
Vi må se hva som bor i denne forsterkeren og skrur opp til det begynner å klippe.
Ved 5W i 8ohm starter klippingen. Vi kan se det såvidt på venstre kanal som har blitt litt flat på toppen ved nesten 9V. THD+N er ikke mer enn 0,5% så denne klippingen matcher omtrent støynivået fra strømfosyningen.
Vi gir oss ikke ved stusselige 0,5% forvrengning og gasser på mer.
Vi er på rundt 5% THD+N og godt inne i klippingen. Vi ser på bølgeformen nederst hvordan 1kHz sinuskurven moduleres med 50Hz på grunn av den kraftig underdimensjonerte filtreringen i strømforsyningen. Vi kan se at railspenningene synker med nesten 2V imellom hver gang filterkondensatorene lades opp igjen
La oss se på et plot av THD+N vs effekt
Forsterkeren klarer 5W med 0,45% forvrengning. Støyen fra power supply dominerer fullstendig hele veien til forvrengningen fra klippingen tar over.
En forsterker skal levere samme effekt ved alle frekvenser og en god linearitet er å foretrekke.
Ved å finstille på tonekontrollene var dette det nærmeste jeg kom lineær frekvensrespons. Vi ser ca. 1dB dip rundt 200Hz og igjen at venstre kanal spiller høyere enn høyre selv om dette jevner seg ut til å bli spot on ved 20kHz. +/- 2dB fra 30Hz til 20kHz er jo ikke "world-class", men faktisk ikke helt ille.
Med diskantkontrollen på maksimum får vi dette:
Diskanten kan heves rundt 7dB ved å skru denne til maksimum. Høyre diskantkontroll henger ikke helt med i starten men tar igjen litt mot slutten.
Vi skrur diskanten i bunn
20kHz er nå på -15dBV og er dermed dempet med 25dB. Det er et relativt romslig område som lar seg justere i diskanten. 33dB forskjell på minimum og maksimum ved 20kHz.
Så er det bassen. Maksimum:
Bassen kan heves ca. 6dB. Man får litt mer effekt mellom 200 og 800Hz i høyre kanal.
Synes man bass er plagsomt kan den dempes med hele 20dB ved 30Hz.
Konklusjon:
Man får 5W effekt uten klipping. Det gir en en pris på 6 kroner per watt. Ser man på prisene på Hifiklubben så koster den billigste forsterkeren 3000 kroner. Den kan levere 40W og koster dermed hele 75 kroner per watt.
Dette er ren utklassing og nok et bevis på at selvgjort er velgjort
Dette er et sett til 30 kroner som kan kjøpes inn fra ebay. Da er alle deler inkludert unntatt transformator.
Mønsterkortet er ensidig og har et ekstremt tynt kobbersjikt på 17um. Banene løsner svært lett og ingen av loddepunktene er fortinnet. Dette gjør loddejobben ekstra krevende. Instruksjonene og tegningen er på kinesisk så det er en relativt krevende jobb å finne ut hvor komponentene skal monteres. Kondensatorene i bass og diskantfiltrene har 10% toleranse så det er forsvinnende liten sjanse for at disse kontrollene vil være særlig like på de to kanalene.
Slik ser kretskortet ut ferdig montert
Først ut er å se på støynivå med kortsluttede innganger. Optimalt skal dette ligge så nær 0V som mulig og de beste forsterkerne i verden ligger på nærmere 10uV RMS.
Her har vi rundt 7mV RMS og ca. 700 ganger så mye støy som det beste på markedet. Vi ser det er relativt mye støy fra den altfor dårlige filtreringen av power supply. Støyen opptrer ved 50Hz og harmoniske av denne (100Hz, 200Hz, osv.)
Neste ut er å se på hvordan dette ser ut ved 1W i en 8 ohms belastning.
Vi ser at forsterkningen ikke er lik på høyre og venstre kanal. Forskjellen er 0,45dB og kan nok så vidt høres. Dette kan komme av dårlig matching i potensiometeret eller i gainmotstandene. Vi ser også at det har dukket opp harmoniske forvrengningskomponenter fra 1kHz tonen ved 2kHz, 3kHz osv.
Så skal vi se på THD+N ved 1W i 8 ohm
En forvrengning på 0,6% er muligens ikke veldig hørbart. Vi har harmonisk forvrengning helt opp til 20kHz. Riktignok er disse lavere enn støyen fra strømnettet. Signalet ved 1kHz er ikke på -42dB som det kan se ut som på bildet, men ligger på +9dB. Det er måleinstrumentet som demper signalet slik at man kan måle forvrengningen mer nøyaktig. (Ikke at det er så kritisk akkurat her..)
Vi må se hva som bor i denne forsterkeren og skrur opp til det begynner å klippe.
Ved 5W i 8ohm starter klippingen. Vi kan se det såvidt på venstre kanal som har blitt litt flat på toppen ved nesten 9V. THD+N er ikke mer enn 0,5% så denne klippingen matcher omtrent støynivået fra strømfosyningen.
Vi gir oss ikke ved stusselige 0,5% forvrengning og gasser på mer.
Vi er på rundt 5% THD+N og godt inne i klippingen. Vi ser på bølgeformen nederst hvordan 1kHz sinuskurven moduleres med 50Hz på grunn av den kraftig underdimensjonerte filtreringen i strømforsyningen. Vi kan se at railspenningene synker med nesten 2V imellom hver gang filterkondensatorene lades opp igjen
La oss se på et plot av THD+N vs effekt
Forsterkeren klarer 5W med 0,45% forvrengning. Støyen fra power supply dominerer fullstendig hele veien til forvrengningen fra klippingen tar over.
En forsterker skal levere samme effekt ved alle frekvenser og en god linearitet er å foretrekke.
Ved å finstille på tonekontrollene var dette det nærmeste jeg kom lineær frekvensrespons. Vi ser ca. 1dB dip rundt 200Hz og igjen at venstre kanal spiller høyere enn høyre selv om dette jevner seg ut til å bli spot on ved 20kHz. +/- 2dB fra 30Hz til 20kHz er jo ikke "world-class", men faktisk ikke helt ille.
Med diskantkontrollen på maksimum får vi dette:
Diskanten kan heves rundt 7dB ved å skru denne til maksimum. Høyre diskantkontroll henger ikke helt med i starten men tar igjen litt mot slutten.
Vi skrur diskanten i bunn
20kHz er nå på -15dBV og er dermed dempet med 25dB. Det er et relativt romslig område som lar seg justere i diskanten. 33dB forskjell på minimum og maksimum ved 20kHz.
Så er det bassen. Maksimum:
Bassen kan heves ca. 6dB. Man får litt mer effekt mellom 200 og 800Hz i høyre kanal.
Synes man bass er plagsomt kan den dempes med hele 20dB ved 30Hz.
Konklusjon:
Man får 5W effekt uten klipping. Det gir en en pris på 6 kroner per watt. Ser man på prisene på Hifiklubben så koster den billigste forsterkeren 3000 kroner. Den kan levere 40W og koster dermed hele 75 kroner per watt.
Dette er ren utklassing og nok et bevis på at selvgjort er velgjort
