Пред для электретного микрофона

[Fenyx]

Заходим, товарищи, участвуем!
Литература для интересующихся:
П. Хорвиц У. Хилл "Искусство схемотехники" стр. 128-138.
"Параметрическая линеаризация полевого транзистора или как сделать твердотельный триод" Alex Nikitin.
Ветка здесь "Усилитель на 7 транзисторах" его же.
Обоснование: В микрофоне встроен полевой транзистор, но его включение в стандартной схеме далеко от идеального, о чем в частности сказано на LinkvitzLab, тут, по этому надо не тупо включать его по схеме из даташита, а задать наиболее благоприятный режим работы.
Одна только каскодная схема (без операционного усилителя) дает увеличение чувствительности около 26-30дБ !!! Это впечатляет!
**************************
Финальный вариант схемы (картинка внизу) - в том виде, что работает у меня: картинка и файл с печаткой для SprintLayout.
Разделительный конденсатор С1 и задающую смещение на входе операционника цепочку R6-R7 можно убрать, если напряжение питания будет постоянным и номинал резистора нагрузки каскода R1 будет подобран так, чтобы постоянное напряжение на нем было около 1/2 Uпит.
Конденсатор по питанию можно переместить непосредственно к входным пятачкам платы (как я и сделал, потому что плата вставлена в корпус от щупа вольтметра - теперь это корпус микрофона , и конденсатор мешался). Второй кондер рядом - неполярный электролит для развяски ОС по постоянному току можно отогнуть (если оставить длину его ножек над платой 2мм) и он не мешает.
Напоминаю, что опер можно взять любой, какой вам понравится, я взял AD8610 потому что он обладает просто превосходными характеристиками и при этом высылается фирмой Analog Devices безвозмездно (то есть даром ) всем желающим (на ссылке искать в таблице в столбце "Samples Cart" те строчки где есть "Add to Cart" - туда и жать). Вероятно вам будет полезен этот топик: Заказ деталей.

Последние новости: основные варианты схем с описанием и разведенными печатками собраны в одной статье, лежат тут:Усилитель для электретного микрофона на ОУ
*************************************************************************************
Так как в теме и в привате регулярно всплывают вопросы, то решил вынести сюда своеобразный микро-FAQ.
Первая по хронологии схема, она мной собрана и прекрасно работает до сих пор:

Печатка к ней.
Следующая схема - та которая лично мне нравится больше, на двух оу (в одном корпусе), без дополнительного транзистора. Кроме прочего отличается еще и меньшим минимальным напряжением, которое требуется для ее работы. Практически напряжение снизу ограничено только требованиями примененных ОУ - для использованных мной AD8620 это около 7В (однополярного):

Печатка.
Фото готовой печатки:
Дорожки спциально разведены пошире (и сами и пространство между ними) - чтобы можно было легко сделать "на коленке" - лазерно-утюжной технологией и т.п. - хоть от руки нарисовать. Внимание! В файле для спринта присутствуют некоторые элементы, которых в вышеприведенной схеме нет. Они выполняют вспомогательные функции и на принципиальной схеме отсутствуют чтобы не отвлекать от основной мысли.
То, что ниже в статье - это так, мысли вслух про возможные варианты. К тем могу еще добавить вариант с одним оу и Т-образной ОС, но на мой взгляд он преимуществ не имеет (кроме экономии одного оу, но это экономия пустая, т.к. по цене ничего не выигрываешь и по габаритам тоже - корпус точно такой же). И еще обсуждался вариант по снижению нелинейных искажений самого капсуля (вернее полевого транзистора в нем), путем перевода оного в "линейную" область. Для этого нужно снизить напряжение на капсуле с 2В до примерно 0,35В - см. графики ниже. Такой вариант требует специальной схемы для компенсации температурного дрейфа полевика. Те, кто сильно заморачиваются параметром THD в своем микрофоне (по данным симулятора искажения падают в 10 раз - с 0,45 до 0,05%, на самом деле может быть и по другому - в микрофоне есть еще другие источники искажаний), могут попробовать заменить источник опорного напряжения (у меня это светодиод) на схему, выдающую напряжение 0,35В при 20 градусах и имеющую температурный коэффициент 2,0-2,2мВ на градус (плюс, т.е. с ростом температуры напряжение должно повышаться).
И одно замечание - ссылки на картинки и файлы ведут на сайт многоуважаемого камрада GREY, так что если его сайт забарахлит или он в очередной раз поменяет его структуру, то я не виноват что вы не видите картинок!
*************************************************************************************
Ссылка на связанную тему по микрофонам:
Выбираем измерительный мткрофон
Топик по компьютерным измерениям программой LspLab:
Как пользоваться LspLab3
Еще про измерения:
Измерение АЧХ акустики. Вопросы чайника по JustMLS, RMAA и т.п.
Хороший обзор режимов работы полевика с предложенной (лучшей) схемной реализацией:
https://forum.vegalab.ru/showthread....56#post1898656
Кривые на картинках снизу - ВАХ полевика моего капсуля WM61

[Fenyx]

Кстати проблема в проводах была между предом и звуковухой...

Чтобы на линейный вход звуковухи поймать наводку с проводов - это надо специальный генератор сделать. При чем тогда предусилитель? Если у него на выходе развязывающий резистор стоит, то ты хоть электролит 1000мкф подключи к выходу - ничего ему не будет. Все наводки на входе и в ос появляются.

[Vlad Zhdanov]

Что не работает - стабилизация рабочей точки ОУ
на половине питания. Пробовал с интегратором - взять двойной ОУ . Так выходит гораздо гораздее...

Мне кажеться что для микрофонного усилителя это не очень критично, работоспособность схемы сохраняется.
Я проектировал схему для замены в Берингер. На пару ОУ питания не хватит.
Можно попробывать вариант без ОУ.

[Бока]

Я так делал, и есть ещё пяток разных схем подобного типа.
Питание микрофона- по телефонной лапше без всякого экрана длиной десятки метров.

[Vlad Zhdanov]

Даже введение местной ОС (резистор в истоке) уменьшает искажения на порядок.
Например вариант доработки Берингера:

[ctmcn]

Всем привет!

Собрал пред по схеме на двух ОУ. По его работе:
1. ПОТРЕБЛЕНИЕ - всего 13 мА при питании "КРОНА" 8,2-8,4 В.
(светодиод - 7 мА при 2,000 В - зеленый, ОУ - 6 мА)
2. УСИЛЕНИЕ - на выходе реально 1,500 В против выхода капсуля МКЭ-3, где всего 7,5 мВ при одинаковом звуковом давлении.
3. ШУМЫ - практически позволяют проводить все измерения при низких звуковых давлениях "для дома, для семьи"

У меня вопрос: если для замеров параметров звуковых головок такая чувствительность хороша - малые звуковые давления, то для наблюдения роста искажений АС (особенно на НЧ у сабвуферов) - большие звуковые давления, такая чувствительность вредна. Поэтому:
1. Каков номинал в таком случае вместо 100 кОм резистора в цепи ОС должен быть ?
2. До какого уровня звукового давления (в дБ или Па) усилитель не перегружается при номинале 100 кОм ?

P.S. Что касается схемы - хорошая работа

[mAxSpace]

Каков номинал в таком случае вместо 100 кОм резистора в цепи ОС должен быть ?

поставь подстроечник прямо в плату и крути как хочешь.

[ctmcn]

поставь подстроечник прямо в плату и крути как хочешь.

подстроечник в цепи ОС - "это не есть хорошо"

Интересует максимальное звуковое давление (в дБ или Па) на котором усилитель работает без перегрузки (искажений) при номинале 100 кОм !

[mAxSpace]

подстроечник в цепи ОС - "это не есть хорошо"

слышал такое мнение, но не совсем понимаю что в этом плохого

[-Rik-]

подстроечник в цепи ОС - "это не есть хорошо"

Так поставь делителем перед вторым каскадом - он неинвертирующий, входное сопротивление высокое, можешь сунуть практически любой разумный номинал.

[ctmcn]

Так поставь делителем перед вторым каскадом - он неинвертирующий, входное сопротивление высокое, можешь сунуть практически любой разумный номинал.

Номинал в 100 кОм определяет усиление второго ОУ и амплитуду выходного сигнала. Промышленный делитель к осциллографам 1:10 внутри содержит переменный резистор на 10 кОм + 91 кОм постоянный - итого вх.=100 кОм и К=0-1:10 - отличное решение.

Мне нужно знать (порядок) какое напряжение на выходе преда при звуковом давлении 94 дБ (1 Па), чтобы, используя этот делитель 1:10, при неоходимости, получать (например 100 мВ) амплитуду выходного сигнала во всем диапазоне звуковых давлений 80-100 дБ. Это удобно - лучше, чем каждый раз менять уровни на звуковой карте.

P.S. Верно ли, что при звуковом давлении 74 дБ на 1кГц - выход порядка 100 мВ.
Кто-то же точно мерил. Разброс чувствительности самих капсулей не столь важен.

[-Rik-]

Теперь цель понятна, только непонятно, какое отношение к ней имеет делитель осциллографа - в качестве примера, что ли? Он, кстати, содержит помимо резисторов еще и компенсирующие емкости. Добавлено. Да и номиналы в делителе осциллографа на порядок выше - справедливости ради.

Насколько я понимаю, для того, чтобы сделать приличный калиброванный и стабильный по параметрам измеритель звукового давления, нужно все-таки железо классом выше. И поверять к тому же периодически. Да и надо ли оно при отсутствии заглушенной камеры и прочего? Если тебя устраивает максимальное усиление исходной схемы - поставь фиксированный калиброванный делитель 1:10 на входе второго опера - и всё.

[alexjc]

подскажите, можно ли в этой схеме применить ОУ AD8066, OPA2132? А схема с одним ОУ будет работать c AD8510 и вообще кто-то её проверял?

Добавлено через 6 часов 1 минуту
я имею ввиду схему на двух ОУ и схему с одним ОУ. Что, никто не ответит?

[ИГВИН]

OPA2132

Им там самое место.
Собери на двойном ОУ.

[alexjc]

спасибо! а с AD8066 хуже будет?

[ctmcn]

Теперь цель понятна, только непонятно, какое отношение к ней имеет делитель осциллографа - в качестве примера, что ли? Он, кстати, содержит помимо резисторов еще и компенсирующие емкости. Добавлено. Да и номиналы в делителе осциллографа на порядок выше - справедливости ради.

Если тебя устраивает максимальное усиление исходной схемы - поставь фиксированный калиброванный делитель 1:10 на входе второго опера - и всё.

1. Делители бывают разные... Привожу фотки - 91 кОм(постоянный) + 10 кОм(переменный).

2. Что касается максимального усиления исходной схемы (на двух ОУ), которая здесь и обсуждается: номиналы элементов брались разработчиком (Fenyx) не "с потолка", а помимо этого и для хорошей повторяемости и универсальности, что и было достигнуто.

3. По уровню звукового давления:
- для конструкторов промышленных АС важна точность, класс "железа" и много чего другого;
- для остальных ("в общем и целом") важна точность измерений до определенного уровня.
Поэтому, зная из других веток, что Fenyx работает с justMLS, а следовательно под нее, в частности, и "затачивался пред + WM-61A" хочу знать какое выходное напряжение преда будет при условии 2,83 В (1 кГц) на клеммах АС (8 Ом) при расположении микрофона на 1 м по оси, если звуковое давление равно 94 дБ (1 Па) или при другом. Интересует порядок (например 3,3 В +/- 0,3 В), у преда ведь питание всего 9-12 В, на выходе ОУ у меня 3,7 В постоянки. Остальное просто - рассчитать требуемый номинал вместо 100 кОм, если это нужно. Всего-то одна "секретная" цифра.
И станет понятен предел звуковых давлений, на которых пред не перегружается, а то получим "100% TDH"
Чувствительность капсулей WM-61A различается незначительно, можно не учитывать; ток различается болше - у меня на 5 экз. 1=0,2мА, 2=0,33мА, 3,4=0,34мА, 5=0,35мА. Поставил 0,35мА

P.S. Надеюсь, уважаемый Fenyx поделится "секретной инфой"

[gross]

Есть, господа, в схеме один нюанс - на входах первого операционника присутствует синфазное напряжение, всего на два вольта отличающееся от "нижнего" питания. Что мало для подавляющего большинства операционников. Так, для AD8620 по ТУ при питании +-5В, допускается снизу 3, а сверху 2 вольта от питания. OPA2132 имеет 2,5 сверху и снизу. Работа на границе допустимых параметров.

[mAxSpace]

Предлагаю развить тему до вопроса о фантомном питании, а именно - как реализовать питание предусилителя от стандартного фантомного питания 48 вольт, желательно без применения трансформатора.
А то получается схема есть и питать её приходится от батареек - меня уже начинает напрягать мысль о постоянном выключении между измерениями для экономии батареи.

[Carbon]

Предлагаю развить тему до вопроса о фантомном питании

Это же дополнительный гимор - на приемном конце тоже ведь должен быть фантом. Т.е. E-MUшки типа докупать или не очень кошерные берингеры? О да, можно и самому спаять.
Фантом нужен только если собираешся майк в микшер втыкать длинным проводом.
Интересно, для кого ребята стараются придумывать экономичные ОУ?
У меня, к примеру, стоит ОР262. Ну заплатил за опер чуть больше, зато о батарейках забыл.

[mAxSpace]

Это же дополнительный гимор - на приемном конце тоже ведь должен быть фантом. Т.е. E-MUшки типа докупать или не очень кошерные берингеры? О да, можно и самому спаять.

действительно, я что-то не подумал что не у всех на том конце имеется 48 в - у меня-то е-му 0404усб

[alexjc]

Ребята! с AD8066 схема будет не хуже работать чем с OPA2132? просто предлагают плату в soic, а opa2132 у меня в дипе