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

[Maxim_Sed]

3. КГИ на 1 кГц: Вложение 240026

Замерял путём подачи сигнала прямо на затвор (вскрыл капсюль (не WM-61)) , может будут какие идеи или предложения у кого

если честно, то результат - шлак

зачем вы тратите время замеры Кг куска схемы?
вам же микрофон+пред надо проверять

всё уже сделано#445


кстати, есть пара проверенных временем схем (схема Фуджика и RF накачка), которые позволяют вообще не использовать полевик и получить сверхнизкий Кг без плясок с бубном

[mr-marlen]

может будут какие идеи или предложения у кого ,

Выкинуть пред Феникса на помойку. Собрать пред по схеме Линквица.

подавал на вход 5 мВ, если больше - усилитель уходит в насыщение и КГИ резко возрастает.

Оригинальная схема Феникса сделана с конским усилением, после 94дБ на мембране WM61A наступает клипинг. Да и искажения по 2ой гармонике у схемы Феникса конские. В общем его схему уже давным давно никому собирать не советую, но её все равно собирают, т.к. лежит она в теме: "Пред для электретного микрофона"
Если внимательно почитаете начало ветки, то поймете почему её не надо собирать.

---------- Сообщение добавлено 19.43 ---------- Предыдущее сообщение было 19.43 ----------

если честно, то результат - шлак

Точно также как и схема Феникса.

[semimat]

Ну теперь понятно откуда ноги растут. Я не предполагал, что в самом микрофоне имеется некая схема для формирования сигналов в противофазе. Полагал, что там только капсуль. Сколько смотрел в интернете, не видел такой схемульки. Видно плохо смотрел.
Всем спасибо.
Igor Nikolaevich

Дед Егор, рад, что мне удалось донести мысль том, что балансный (дифференциальный) сигнал образуется в микрофоне. Но меня гложет совесть, что в реальности всё может быть не так, как я нарисовал. В дешевых микрофонах, имеющих балансный "физический" выход, на самом деле, экономные производители НЕ формируют балансный сигнал. В этом есть логика. Надо понимать, что балансный сигнал и балансный физический канал - это не одно и то же. Балансный физический канал создается для подавления помехи, возникающей в длинной линии передачи при высоком уровне внешних помех. Подавление происходит благодаря идентичности "половинок" канала и разностной схеме на приемном конце. В результате наводки, одинаковые в обеих "половинках", вычитаясь в разностной схеме, взаимно уничтожаются. И это происходит даже когда в линию никакого полезного сигнала не подается. А вот балансный сигнал используется в балансной линии для того, чтобы, благодаря всё той же идентичности "половинок", уже сам сигнал не излучался в окружающую среду и не создавал помехи. В нашем же случае сигнал настолько слаб и низкочастотен, что он не может создать помех, поэтому сигнал вполне может быть и НЕ балансным, что упрощает схему микрофона отсутствием полноценного ФИРНа. Поэтому в дешевых микрофонах делают только физически идентичные "половинки" балансной линии с помощью одинаковых подключенных нагрузок, а вот сигнал подают только в одну из половинок, как на вот этом рисунке.

[Maxim_Sed]

Точно также как и схема Феникса.

не вижу смысла ругать схему Феникса: у схемы есть достоинства, надо лишь грамотно их использовать

например, если калиброванный мик собирается исключительно для замеров АЧХ, ФЧХ и ГВЗ, то какой там у него Кг (0,01% или 1%) глубоко пофиг

тем более, что оборудование для корректного замера Кг миков отсутствует у 99,99% тупо сдирающих схему Феникса ;)

[Макеев Михаил]

Спасибо всем за ответы. Проверяю отдельно схему, что бы выяснить конкретно её параметры . Эхх, жаль уже корпус сделал под однополярное питание, а схема Линквица с двухполярным.
Semimat, я там читал , что вроде у вас получился идеальный усилитель ? , может его то мне о собрать , хотя думаю усил феникса всё равно оформлю, думаю для первого образца - это подойдёт.
Да и ещё , как думаете , в качестве виброизолятора капсюля от железного корпуса лучше резина или воск ? , думаю это где то есть в книгах, но может кто с ходу компетентный есть
А вот корпус , выложил, что бы похвалили :

[Maxim_Sed]

Макеев Михаил, ноль схемы обязательно соедините с корпусом

[Макеев Михаил]

Макеев Михаил, ноль схемы обязательно соедините с корпусом

С нулём то понятно, вот что использовать в качестве виброизолятора между капсюлем и корпусом

[Maxim_Sed]

не нужен там никакой виброизолятор
капните сбоку на пистон резиновым клеем и утопите в углубление (в торце корпуса)
этого будет достаточно, чтобы он не болтался и не выпадал

[Макеев Михаил]

не нужен там никакой виброизолятор
капните сбоку на пистон резиновым клеем и утопите в углубление (в торце корпуса)
этого будет достаточно, чтобы он не болтался и не выпадал

Как вы не понимаете : корпус при измерениях тоже вибрирует и эта вибрация передаётся на капсюль и вносит погрешность, а это не есть гуд, поэтому надо принять меры , вот и спрашиваю - мож кто знает

[Alickkk]

в качестве виброизолятора капсюля от железного корпуса лучше резина или воск ?

этот корпус, если он выточен из железа, можно не изолировать... это если делать из трубки телескопической антенны, тогда ее лучше чем-нибудь залить - эпоксидкой и тд...
И еще ... возьми за правило... если не отвечают, а просмотр фото показывает 150000 млн. просмотров, значит вопрос пустяковый и не заморачивайся! ....

[Igor Nikolaevich]

Дед Егор, рад, что мне удалось донести мысль том, что балансный (дифференциальный) сигнал образуется в микрофоне. Но меня гложет совесть, что в реальности всё может быть не так, как я нарисовал. В дешевых микрофонах, имеющих балансный "физический" выход, на самом деле, экономные производители НЕ формируют балансный сигнал. В этом есть логика. Надо понимать, что балансный сигнал и балансный физический канал - это не одно и то же. Балансный физический канал создается для подавления помехи, возникающей в длинной линии передачи при высоком уровне внешних помех. Подавление происходит благодаря идентичности "половинок" канала и разностной схеме на приемном конце. В результате наводки, одинаковые в обеих "половинках", вычитаясь в разностной схеме, взаимно уничтожаются. И это происходит даже когда в линию никакого полезного сигнала не подается. А вот балансный сигнал используется в балансной линии для того, чтобы, благодаря всё той же идентичности "половинок", уже сам сигнал не излучался в окружающую среду и не создавал помехи. В нашем же случае сигнал настолько слаб и низкочастотен, что он не может создать помех, поэтому сигнал вполне может быть и НЕ балансным, что упрощает схему микрофона отсутствием полноценного ФИРНа. Поэтому в дешевых микрофонах делают только физически идентичные "половинки" балансной линии с помощью одинаковых подключенных нагрузок, а вот сигнал подают только в одну из половинок, как на вот этом рисунке.

Спасибо за дополнительные разъяснения. Думаю будет полезно в общем понимании, как сейчас устроены конденсаторные микрофоны и обвязка вокруг них. А то ж я последний раз имел дело с классическими конденсаторными микрофонами лет так 35 назад. Нойман, кажется №68. С точки зрения же задачи которую я себе ставил, а именно сделать себе измерительный блок на основе внешней ЗК (это теперь Е му 0202) и фантомного БП, который достался "в придачу", минимальными средствами, т.е. микрофон и кабеля к нему и от ФБП не получается. Выходит что необходимо делать так или иначе усилитель. Повторять стандвртный как у фирменных микрофонов уже не интересно. Мне ж не петь в него, а измерять. Поэтому решил сделать по следам Феникса и компании. Конструктив нашелся подходящий. Ну а ФБП пусть лежит себе. Либо подарю кому нибудь, кому
очень нужно. Ну а в целом еще раз спасибо!
С уважением, Igor Nikolaevich.

[Viktor S]

вибрация передаётся на капсюль и вносит погрешность, а это не есть гуд, поэтому надо принять меры , вот и спрашиваю

Может это?

[mAxSpace]

Как вы не понимаете : корпус при измерениях тоже вибрирует и эта вибрация передаётся на капсюль и вносит погрешность

Не стоит из мухи делать слона.
Нет там никаких вибраций, которые вы смогли бы увидеть на результатах измерений.

---------- Сообщение добавлено 21.56 ---------- Предыдущее сообщение было 21.54 ----------

Может это?

А вот это точно внесёт искажения в измерения за счёт массивности и отражений от этих "массивности".
У меня трубка 20мм в диаметре находящаяся в 10 см от капсюля прилично гадила на АЧХ.

[Макеев Михаил]

Всем спасибо за ответы

[striz]

Уважаемые форумчане, у меня маленькая проблемка. Сейчас собираю слуховой аппарат и хотел бы применить Ваши технические решения по снижению искажений и шумности доступных электретных микрофонов. Разработки Феникса как мог изучил, спасибо Фениксу большое, а вот схему Линквица, схема Фуджика и RF накачка я не смог откапать. Я хотел бы этот или любой другой опыт перевести на низковольтное питание,если это вообще возможно, и использовать в слуховом аппарате. Просьба кто может дайте, пожалуйста ссылку посхеме Линквица, схеме Фуджика и RF накачка.

[Alickkk]

здесь... нижняя схема справа(схема со следящими ОС)... Cm,Rm,Qm - эквивалент капсюля... главное не обделаться от реалистичности звучания при переходе с обычной схемы с Общим Истоком(ОИ), на этот вариант... ))

[striz]

здесь... нижняя схема справа(схема со следящими ОС)... Cm,Rm,Qm - эквивалент капсюля... главное не обделаться от реалистичности звучания при переходе с обычной схемы с Общим Истоком(ОИ), на этот вариант... ))

Спасибо, читаю.

---------- Сообщение добавлено 16.51 ---------- Предыдущее сообщение было 16.38 ----------

здесь... нижняя схема справа(схема со следящими ОС)... Cm,Rm,Qm - эквивалент капсюля... главное не обделаться от реалистичности звучания при переходе с обычной схемы с Общим Истоком(ОИ), на этот вариант... ))

Насколоько я понял, для пользования сехмой со следящими ОС необходимо разделить нулевой проводник капсюля и корпус капсюля. Спасибо, а есть ли в природе аналогичная схем на дискретных транзхисторах? Все таки на практике легче достать малошумящий транзастор чем хорошую микросхему, к тому же желательно питание до 3 вольт.

---------- Сообщение добавлено 17.11 ---------- Предыдущее сообщение было 16.51 ----------

здесь... нижняя схема справа(схема со следящими ОС)... Cm,Rm,Qm - эквивалент капсюля... главное не обделаться от реалистичности звучания при переходе с обычной схемы с Общим Истоком(ОИ), на этот вариант... ))

Пардон, в тексте прямо сказано, что для схемы со следящими ОС необходим переделанный микрофон. То есть его нужно вскрывать, переделывать, опять собирать. Я првильно понял?

[Alickkk]

То есть его нужно вскрывать, переделывать, опять собирать. Я правильно понял?

Вскрывать не надо... Просто перерезать дорожку, соедин. исток и корпус и впаять резистор...

---------- Сообщение добавлено 01.06 ---------- Предыдущее сообщение было 01.02 ----------

Все таки на практике легче достать малошумящий транзистор чем хорошую микросхему

наоборот... )) ... к тому же ad820 - с низким током потребления -

800 μA maximum quiescent current

---------- Сообщение добавлено 01.27 ---------- Предыдущее сообщение было 01.06 ----------

к тому же желательно питание до 3 вольт.

здесь...

[striz]

Вскрывать не надо... Просто перерезать дорожку, соедин. исток и корпус и впаять резистор...

---------- Сообщение добавлено 01.06 ---------- Предыдущее сообщение было 01.02 ----------


наоборот... )) ... к тому же ad820 - с низким током потребления -

---------- Сообщение добавлено 01.27 ---------- Предыдущее сообщение было 01.06 ----------


здесь...

Спасибо, попробую применить в макете слухового который висит пока у меня на шее.

[ALLEXE]

всем, здравствуйте! Мне очеень интересно сделать измерительный микрофоннн. И поэтому возник вопрос Почему ни кто, не пробовал (ОУ с J-FET) входом? вроде полевик используется в большинстве электретничков, не понятно чем плох полевой Т нап-ример в ad8066????