Kortsluiting bij meten van audio met een oscilloscoop?

Dag iedereen,

Onlangs wou ik met mijn oscilloscoop proberen audio signalen te meten.

In mijn werkplaats heb ik een autoradio, gevoed door een laptoplader, waarvan de front speakers aangesloten zijn op boxen van een stereoinstallatie.

Aan de rear uitgangen heb ik enkele meters kabel gehangen, die elk eindigen in een kroonsteentje.

Toen ik echter met de GND van de probe van mijn scoop de - kabel aanraakte van één van deze uitgangen, gaf dit een (kleine) vonk, en viel de radio heel even uit. Gelukkig zonder erg, maar ik snap niet waarom dit gebeurde.

Kan iemand mij uitleggen wat ik precies fout doe? Ik heb een hele tijd geleden een EEVBlog video gezien waarin Dave Jones uitlegde dat je de GND van een oscilloscoop niet zomaar overal mag aanhangen, en ik heb een vermoeden dat ik hier de mist in ga, maar ben niet zeker waarom...

De autoradio in kwestie is een Sony XR-C6220R en de oscilloscoop is een Rigol DS1054Z (al zal het eerder aan mij dan aan één van beide toestellen liggen ;) ).

Alvast bedankt!

Marlon

PS: de desbetreffende video is EEVblog #279 - How NOT To Blow Up Your Oscilloscope!

Controleer met een multimeter als voltmeter de laptoplader.
Heeft die lader een aarde?

Gebruik een audio trafootje.

Er zal wel ergens aarde op die radio zitten dan. Bijvoorbeeld via kabelaansluitng op de antenneingang...

Vonkje kan ook gewoon de capacitieve koppeling primair-secondair van de laptopvoeding zijn.

Dus... Als je 10-110V AC tussen de GND van de scoop en die van de audioinstallatie meet, zet een 1K weerstand daartussen en meet het nog eens. Fors ingzakt? Dan mogen ze aan mekaar. Liefst op een moment dat eea niet aanstaat, om die vonkjes te voorkomen.

Veel autoradio's zijn tegenwoordig voorzien van zgn brugversterkers. Zowel de + als de - draad van een luidsprekeruitgang voeren signaal. Je krijgt daardoor de dubbele uitgangsspanning en een viermaal zo hoog vermogen bij dezelfde luidspreker impedantie, immers P=ExE/R.
Normaal staan de uitgangen op een DC potentiaal van de halve voedingsspanning en die wordt geblokkeerd door condensatoren. Soms worden die weggelaten, waarbij dan de restrictie is, dat de luidsprekerbekabeling nergens in contact mag komen met massa.
Ik denk dat deze techniek wel aan het verouderen is. Veel auto geluidsinstallaties werken met verhoogde interne spanningen (tot wel 300 volt) en digitale (switched mode) versterkers. Het is dan mogelijk om uit 12 volt boordspanning heel grote audiovermogens te halen.
Conclusie van dit verhaal, is dat je met een gewone scope moet meten t.o.v. massa, of differentiaalmeting toepassen.

EDit:
Ik heb het schema even gedownload en inderdaad het is een radio waarin een speciaal ic met brugversterkers en zonder uitgangscondensatoren zit.. Op elke luidsprekerdraad staat altijd een DC spanning van 7,2 volt bij 14,4v voedinsspanning.
Niet teveel verkeerd experimenteren. Het is een cassetteradio dus redelijk bejaard. Als je het IC opstookt, is het maar de vraag of het nog te koop is.

Dat wou ik schrijven rond een uur of 6, maar gezien het feit dat ik de indruk kreeg dat de radio met aangesloten scoop bleef werken, ging ik daar niet van uit ;)

Maar mijn vermoeden wordt bevestigd...

Brugversterker of niet, als de radio en voeding los van de aarde hangen zou je een willekeurige uitgang aan massa moeten kunnen koppelen zonder vonken, of in ieder geval zonder dat er iets kapot gaat of stroom blijft lopen.

Maar het is misschien beter om differentieel te meten als het een brugversterker is. Dit kan je doen door de massa van de scoop aan de min van de voeding te hangen. Kanaal 1 van de scoop doe je aan de ene uitgang, kanaal 2 aan de andere uitgang. Beide kanalen zet je op dezelfde gevoeligheid, b.v. 5V/div. De scoop laat je het verschil tussen beide kanalen weer geven. Bij sommige scopen kan je dat gewoon instellen als rekenkundige functie. Bij oudere scopen laat je beide kanalen optellen ('add') en laat je een van de twee kanalen inverteren.

Die methode kan maar beperkt gebruikt worden. Oversturing van de ingangen en de beperkte CMRR zijn de grootste problemen.

Op 27 juni 2017 14:43:17 schreef rbeckers:
Die methode kan maar beperkt gebruikt worden. Oversturing van de ingangen en de beperkte CMRR zijn de grootste problemen.

Het gaat om audio frequenties en de signalen zijn mooi in tegenfase t.o.v. GND, dan zullen die problemen wel meevallen toch ? Het was verder ook maar een tip, niet perse de methode om het te doen.

Bedankt voor de reacties iedereen!

Arco en rbeckers zaten al meteen juist, de laptoplader is inderdaad geaard.

Op 26 juni 2017 18:08:52 schreef buzzy:Conclusie van dit verhaal, is dat je met een gewone scope moet meten t.o.v. massa, of differentiaalmeting toepassen. [...] Niet teveel verkeerd experimenteren. Het is een cassetteradio dus redelijk bejaard. Als je het IC opstookt, is het maar de vraag of het nog te koop is.

Aangezien ik zowel autoradio als oscilloscoop nog graag een tijdje in werkende staat wil houden, heb ik besloten m'n oude stereoinstallatie te gebruiken als audiobron :)

Nogmaals bedankt!

Marlon