SJ Z 9140.2-1987 声系统设备 第6部分:辅助无源元件.pdf
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1、中华人民共和子性海6无去?助声SJjZ 9140.2一87IEC 268 6(1971) 分:n:f牛Sound Sy:&tem equipment Pa.t 6: Auxiliary pa3l!ive elemeni:s 1范助无源元件应认为包括这样一些元件:衰减器,变压器,滤波器和均衡器,这些元件作为独立单元用作与其它的声系统单元相连接,以组成整套的声系统。注z 安装在声系统单元内作为部件并成为此单元的非可互换部分的辅助无源元件不包括在本荐标准的应用范围内.对于所有类型的辅助无源元件的某些应规定的特性,在第I篇和第一章中给出,对于不同类型的辅助无源元件的其它应规定的特性在第二章的17I 1
2、8和19条中给出. 有时辅助元件可能包括电子放犬,此时这些元件被看作是放大器,并在IEC268-3号标准s声系统设备第3部分I(声系统放大器中予以讨论. 即使多于四个精点句:现缮,如分规网络也依然视为四端网络组件样在本推荐标准中加以讨论.2 自的本推荐标准规寇了声系统设备用辅助元源元件的有关待规寇的特性及其相应的测量方法.一般说来,所规定的测量方法被认为是与运义最有直接关系的,但并不排除使用能得出同样结果的其官方法.I 范条件和件3 件参照SJjZ9140.1-87(IEC268-1号)标准,声分z设备,第1部分:( 帽呵.I I 1 360j .V 式中A一-角度。如果无源元件的频率响应设计
3、得在著地不平坦,在进行上述测量时,由于无源元件的过或l噪声,在部分频率范围,将有引起误差的危险。在这种情况,测试时应维持输出电压恒宅,按11.1.2条的3和4项所述的方法进行测量。12. 握幅非钱性12. 1 谐波失真12.1.1 待规定的特性振幅非线性可表示为谐波失真,它是以正3运输入信号所产生的谐波输出电压来表示的.谐波失真应规寇为总谐波失真或第n次谐波失真。12. 1.1. 1 总谐波失真指当无源元件置于额定条件下,信号源给出频率为f的正弦信号时,总谐波输出电压的均方根值对总输出电压的均方根值的比。12. 1.1. 2 第n次谐披失真指当无源元件置于额运条件下,信号源给出的输出电压对总输
4、出电压的均方根值的比。12.1. 1. 3 差频失真和互调失真率为f的正弦信号时,频率为旷的谐波分非线性也可表示为真或互调失真,对于辅助无非线性的这种表示, 9 t SJ/Z 9140.2-87 一一-区 法是不常用的,如果需要时,可以参见IEC268-3号标准中有关条文.12. 1. 2 测景方法12. 1. 2.1 总谐波失真测量时需在输出端用一个抑制基波而通过谐波的滤波器。其它残存的信号分量,包括交流声和噪声分量,相对于滤波器输出端被测的谐波应不高于一10dB。其噪声可通过将信号源电动势减小至零来检查。注:信号源的谐波失真相由测量装置引入的谐波失真与待测失真相比应可忽略.这可使信号源通过
5、一个电阻网络接到测量装置上来检查,此电阻网络的插入损耗和被测无源元件的相等.按照下列过程测量总谐波失真:1. 无源元件置于额定条件下。2. 测量输出电压U203. 在输出端连接一有选择性地抑制基频的滤波器或一高通滤波器,其和第二次谐波之间。4. 测量输出电压U并考虑到在有关谐泼的频率范围内由滤波器引起的衰减。5. 总谐波失真以百分数表示为:dt-在1006. 对测试信号的若干频率和信号源电动势的若干个值,重复进行这个过程。测试信号的频率应充分覆盖元源元件按制造厂规定的有效频率范围直到上限频率之半,信号源电动势的值应覆盖由零到额定电动势之间的范围,如果有控制器,应对其若干个位置重复进行这个过程,
6、位置的选取应充分覆盖元件的工作范围。7. 测量结果用表格形式或如12.2条所述的用一种或多种曲线表示。12. 1. 2.2 第n次谐波失真测量时需对输出端有关谐波有选择地进行测量。在滤波器输出端其它残余信号含量,包括交流声和噪声含量,相对于被测量的谐波应不高于一10dB,这可通过将信号源电动势减小至零来加以估计。注s信号源和l!测量装置所引起的谐波失真相对于待测失真应可忽略。这可使信号源通过一个电阻网络接到测量装置上来检查,此电阻网络的插入损耗和被测无源元件损耗相等.按照下列过程对每一阶谐波测量其(第n次)谐波失真。1. 无源元件置于额定条件下。2. 测量输出电压U20 3. 在输出端连接一有
7、关谐波的带通滤波器。4. 测量输出电压U勺,并考虑到在有关谐波频率上由滤波器引起的衰叭。5. 好n次谐波失真以百分数表示为U二dn甘71006.对测试信寻的若干频率和信号源电动势的若干个值,重复进行这个过程。测试信号的率应充分覆盖无源元件按制造厂规定的有效频率范围直到1/n的上限频率,信号源电动势的值 10 SJ/Z 9140.2-87 从零到额定电动势之间的范围。如果有控制器,应对其若干位置,重复进行这个过程,位置的选取应充分地覆盖元件的工作范围。e7. 测量结果用表格形式或如12,2条所述的一种或多种曲线表示。12.2 失真曲线辅助无源元件振幅非线性的测量,最好按以下一个或多个关系表示za
8、. 失真对电压输出或功率输出适于在一规定的频率和控制器在一规定的位置.b. 失真对频率适于在一规定的信号源电动势和控制器在一规定的位置。C. 输出电压或输出功率对频率适于在一规定的失真和控制器在一规寇的位置。辅助无源元件应始终按额定条件连接。注s失真曲线的描绘参见IEC268 3号标准(第20.5条)13失失衡的测量仅在供需双方商定后才进行。除非在很完备的实验室进行测量,否则,比起完备的试验室测试会很容易引起失衡.对输入的失衡和输出的失衡都提供了一些简易的测量方法作为参考,这些方法可以有许多变通,但必须格外小心。13.1 输入的失衡13. 1. 1 待规定的特性。如果规定的一对输入端的输入,相
9、对于规寇的参考点是要求平衡的,则置于正常工作条件下的无源元件,其输入端的失衡应予以说明。输入的失衡可以表示为百分数或分贝.注2具有平衡调节的元件除外。平衡输入可以有接到规定参考点(地,)的中心抽头或者是没有参考点.13. 1. 2 测量方法1.无源元件置于正常工作条件下,信号据不接地气或机壳),信号:原的每一接线端与无源元件输入端间分别串联一阻值相等的电阻,其值为1/2超定信号源阻抗R. 2. 测量输出电压U20 3. 测量信号源电动势ES 0 4. 将信号源的一端接到参考点上(就是输入对它要求平衡的那个参考点),两个固定电阻R./2与接在它们之间的一电位器跨接在元源元件的两输入端,信号源的另
10、一端接到电位器上.5. 按以下过程测量输出电压U2.倒换两电阻R./且与无源元件输入端的连接,并调节中心抽头,直到使在两种位置都得到同样的输出电压u;为止。在这过程中可增加信号源电动势,以使输出电压足以压抑寄生信号的分量,如交流声和噪声。6. 测量信号源电动势E. 11 jJZ 9140.2-87 旦叫一叭数分百- E以川为z达率表比衡失的入输晴,.dB: U _ Es 20 logl OT一.- 。UaE 8. 对充分覆盖无源元件频率范围的若干频率重复进9. 其结果以表格形式或曲线图表示,曲线的纵坐标为失衡,横坐标加以标明.测量线路见图7.注s电位器阻值应足够小(O.lR.),才不致于对测量
11、有影响,但如不加电位器,在与输入端串联的两电阻R./2之间有任何不相等时,即将大大地降低输入失衡的测量准确度,以致对两电阻需要非常精确地加以选配.而上述方法,使用一般精度的电阻就可以了,这是因为使用电位器易于把电阻Rs两部分非常精到相等.一种使用平衡由流菌的更精确的测量方法,可以在输出阻抗的测量方法的基础上加以发展.如果数据不完整,但已充分,则在有效频率范围内可以只给出失衡的上限.如果无源元件的结构是这样的,即用来测量输出电压U的电压表的失衡可能对输入的平衡有影响,则仪表应适当地调平衡.可以按下述方法检查s 点应。按13.2条的规定,测量无源元件输出内阻抗的失衡.按13.2.2条注的规定检查电
12、压表的平衡. 13.2输出的13.2.1 待规定的特性如果规定的一对输出端的输出,相对于规定的参考点是要求平衡的,则置于正常工作条件下的无源元件,其输出端输出的失衡应予以说明.注s一平衡输出可以有一中心抽头连接到规定的参考点地),也可以没有参考点,出的失衡用三种特性表示za.内阻抗的失以比率,百分数或分贝来表示.b.输出电动势的以比率,百分数或分贝来表示.c.失衡的信号源内阻抗以它的模值表示.注g见IEC268 2号标准s声系统设备第二部分般术语解释用上述三种特性来表示是由于输出的失衡有两个不同的形式:第一种形式是由外界干扰,以不对称的方式影响到输出连接线的结果.、如件有输出失衡,则外界干扰将
13、在输出端产生一个失衡电压,并将传送给其后的元件,出的失衡(内阻抗的失衡)是用一个联接于其上的非对称信号源在输出端所产生的不平衡电压 12 SJ/Z 9140.2-87 来表示的(见上述a.)。第二种形式是由无源元件本身将非对称电压感应到接近于其输出线的接线而在输出端引起的非对称电压。这种输出的失衡是以其电动势和内阻抗为表征的内失衡源来表示的(见b.和c.)。13.2.2 测量方法13.2.2.1 内阻扰的失衡(见图8a)1. 无源元件置于正常工作条件下,并将信号源电动势.:nr可2. 输出端由并联于额定负载阻抗儿的一个对称的扼流圈跨接.在s扼流圈的阻抗应远大于R23. 将正弦电压信号源与一R2
14、/4的电阻串联接在扼流圈中心抽头与规定的参考点之间(即输出对它要求平衡的那个参考点).4. 测量信号源电动势Es.5. 测量输出端间的电压U.扰的失衡表示,按目7. 对充分覆盖其有效频率范围的若干频率重复进行测嚣。8. 测量结果以表格形式或曲线图给出,曲线图的纵坐标为点应予以标明。,横坐标为, 注2用于测量U2的电压表应是相当平衡的,可以断开无源元件输出与测量线路的连接来检查如果这时电压表的读数至少减小lodB,则可以认为电压表是适用的,上述测量方法与使用两个精确相等的电阻R2/2而获得人为的输出中心点的方法是一样的.13.2.2.2 输出电动势的失衡(见图8b)1. 无源元件置于正常工作条件
15、下。2. 输出端由并联于额定负载阻抗R2的一对称扼流 注z扼流圈的阻抗应远大于R23. 将一电压表接在扼流圈中心抽头与规定的参考点之间(即输出对它要求平衡的那个参考点)。注2电压表有足够高的阻扰,为了检查是否满足此项要求,可用一等于电压表阻抗的电阻跨接于其两端上,如果电压表的读数没有显著的变化,则可以认为电压表是适用的.4. 测量中心抽头与参考点之间的电压U. 5. 测量输出端的电压U2. 6. 20地1。在。7.对充分覆盖有效频率范围的若干频.晶晶H且tx.V;I血。8. 测量结果以表格形式或曲线图给出,曲线图的纵坐标为失衡,横坐标为频率,测点应予标明。13 SJjZ 9140.2-87 注
16、g上述测量方法与使用两个精确相等的电阻Rd2而获得人为的输出中心点的方法是一样的.13.2.2.3 失衡的信号源内阻抗(见图80)1. 继输出电动势失衡的测量顺序第4项(含第4项)之后,担电压表经一电阻R分流,其阻值大小要能使读数U;从U至少减少到1jl0的U.衡的信号源内阻抗的模值近似地为在R2. 对充分覆盖有效频率范围的若干频率进行重复测量.3. 测量结果以表格形式或曲线图给出,曲线图的纵坐标为失衡的信号源内阻抗,横坐标为频率,测量点应予标明.注:上述测量方法与使用两个精确相等的电阻Rzl2而获得人为的输出中心点的方法是一样的.14 外界14.1 概述140 1. 1 规范和元件易遭到多种
17、形式的外界干扰,在特定情况下,排除或限制其干扰是极为重要的,而,由于非线性的效应,外界影响可引起极其复杂的干扰,一般没有有效的测量方法对它加以估计。规范通常需由供需双方共同商讨,甚至要导致在实验室级的精心测试.在下文所介绍的测量方法仅仅涉及由电网电源发散出来的磁场的外界干扰,对于一般无见的干扰源,所介绍的方法既非尽善的,也不是最终的,而是提供些有益的指导。14. 1. 2 其它外所有外界干扰,除下文所列的那些外,其规范应由供需双方协议确定。14.2 对电源频率的外磁场的额定等效信号源电动势14.2.1 待规定的特性指无源元件在额定条件下,没有信号源电动势的情况下,由于正弦外磁场的原因,而产生相
18、当于输出电压的,频率为参考频率的等效信号源电动势.外磁场的均方根值,频率和方向应有规定。对于京生最大影响的那个外磁场方向的的方向均应予以说明。电动势应予以说明。影响最大和等效信号源电动势应按电出.的外磁场及其每一谐波直至第5阶(含第5阶)的外磁场给注z如果存在线性关系,贝IJ等放信号帽电动势可表达为它和磁场强度相关的传输系数,至于器件是否工作于干扰的线性区域,可改变干扰信号的大小进行校验.14.2.2 所使用的磁场强度与无源元件预定的用途有关,且在一切情况下其强度的大小均足以克服噪声和其他干扰.关于等效信号源电动势,参见IEC268 2号标准.1. 按额定条件,在没有信号源电动势的情况下连接和
19、调节无源元件,可以使用一适当的滤披器使测量频率和干扰分开。 14 SJjZ 9140.2-87 2.使用一电源频率的均匀正弦外磁场,其外磁场的方向应是能获出电压的方向.注:产生均匀交变磁场的方法见附录A.3. 进行预测试,以确定外磁场强度H与其产生的输出电压之间是否存在线性关系,为此将磁场强度减半和加倍,并同时测量其相应的输出电压,如果不存在线性关系,则应重新选取磁场强度值,以充分达到这种线性关系。4. 测出磁场强度H和输出电压u;0 5. 从U2和在参考频率上单独测得的总电压增益,计算出等效信号源电动势EG E.值与磁场的强度和方向一起予以规定。6. 进行为获得磁场影响最小的方向的测试,这个
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