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

[Борис Варлов]

С питанием 2,5В кто нибудь делал что то интересное? Надо от смартфона питать и чтоб сигнал-шум приемлемые были

[Николай Сухов]

С питанием 2,5В кто нибудь делал что то интересное? Надо от смартфона питать и чтоб сигнал-шум приемлемые были

Если интересное, то есть такое дело - комплементарный Si/Ge SRPPшник. Питание от звуковушного входа писюка/смартфона/планшета 2.5В/3 кОм, 28 дБ/-62 дБА/0,4%. Описание, монтаж и испытание

[Alex]

Offтопик:
Ник, ты 9 лет в засаде сидел?

[A.C.B.]

Offтопик:
Собирался мыслями

[Николай Сухов]

Offтопик:
Ник, ты 9 лет в засаде сидел?

Пока клаву давил, ваяя РХ, то не до того было. А как 2 года назад в пенсионную нирвану окунулся, то вообще более другими интересными делами занялся. Но надо же, так затрахали ламеры, что таки пришлось макнуть поциентов, показав, как пишутся статьи. Да простит меня господь за этот стёб.

[belka]

Касательно "это точно SRPP?", то это не ламповая классика из прошлого века, а комплементарный (npn/pnp) Si/Ge SRPP века нынешнего. То, что такого пока нет в учебниках (будет, так же как и СДП, САДП, ВВшник и пр.), не означает, что его не может быть .

Да, это SRPP. С параллельным питанием. Его давно применяют: Кумир, например.

[XRayRADIO]

Настало время приподнять ветку))
Прочитал всю ветку, местами по диагонали конечно, но появились вопросы по схеме с двумя ОУ из первого поста.


Перерисовал то что есть на разводке

1) Резистор R5 есть на принципиальной, но отсутствует в разводке. Почему? Мой вариант на схеме забрать напряжение с TL431 (уменьшить потребление схемы), поставить R5 и R6 как делитель напряжения чтобы догнать до 2В.
2) По питанию на принципиальной нет ни одного фильтрующего кондера, на разводке их два, на 0,47uF и 0.1uF (в моем рисунке они С3 и C4). В случае батарейного питания они нужны?
3) На разводке есть резистор судя по всему 3k между выходом первого ОУ и неинвертирующем входом второго. На принципиальной его нет. Он вообще нужен или там может быть перемычка? Вход ОУ ведь высокоомный.
4) На выходе второго ОУ резистор 560 Ом в разводке, для чего он нужен?
5) Выход еще прижат к земле судя по всему 5K, на изначальной схеме этого нет, оно для чего?
6) На выходе стоит конденсатор 2uF, это как я понимаю чтобы убрать постоянную составляющую и повысить универсальность при подключении. Какой кондер сюда лучше ставить? Керамика?
7) И вопрос по другим конденсаторам, с двумя электролитами вроде все ясно, пойдут любые (или нужны LowESR?). А что касается маленьких емкостей на питании и неинвертирующем входе первого ОУ, что ставить, тоже керамика?

Да, еще момент, у меня в доступе есть NE5532 и LM358. Что лучше поставить и нужно ли напряжение смещения изменять для них? Был пост по зависимость синфазного напряжения https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2047460
Я нуб, поэтому пока не понял этих особенностей ОУ
AD8620 у нас в городе не нашел.

[semimat]

Пока могу сказать вот что...
1) По слухам, TL431 очень шумит, и это приведет к росту шумов преда. Чтобы этого не было нужна фильтрующая цепочка R5-C1 на прилагаемом рисунке (кстати, на исходной плате этот конденсатор есть, но его емкость слишком мала).
2) при батарейном питании, шумы питаня непринципиальны, но сопротивление источника относительно высоко, поэтому конденсаторы в питании нужны в основном для устранения возможного самовозбуждения схемы.
3) Этот резистор в принципе не нужен (иногда он может тоже повлиять на снижение риска возбуждения).
4) Этот резистор достаточно важен - он осуществляет развязку выхода ОУ от емкостной нагрузки, которую представляет собой последующий выходной сигнальный кабель (его емкость обычно составляет 100...200 пФ на метр длины). Некоторые ОУ при емкостной нагрузке теряют устойчивость.
5) Мне кажется, что этот резистор в том месте, где он указан, не нужен. А вот надо его ставить как показано на прилагаемом рисунке. В этом случае выход схемы по постоянке притянут к земле, и именно это снижает щелчок при "горячем" подключении выхода преда к последующей схеме.
6) Да, конденсатор на выходе отсекает постоянную составляющую, которая для данной схемы очень велика. Лучше подойдет электролит. С керамикой можно обмануться - у некоторых типов (с большой удельной емкостью) емкость очень сильно (до 10 раз!) падает при приближении напряжения к предельно допустимому.
7) LoESR здесь совершенно не обязательны.

лучше вот такая схема:

Последнее, касающееся ссылки, где предостерегается о невозможности использования некоторых ОУ в схеме Феникса. Да, это так - не все ОУ способны работать с входными напряжениями, близкими к напряжениям питания (это в первую очередь относится к старым отечественным ОУ). Но современные ОУ практически все способны работать с напряжениями на входах, отстоящими от напряжений питания на 2 Вольта.

[denz]

лучше вот такая схема:

Сорри за тупой вопрос: а к этой схеме капсюль WM-61 напрямую подключать, или еще нужен истоковый повторитель? И как быть с питанием (фильтрацией), если оно внешнее +12В, и не сильно чистое.

[Deemon1970]

Сорри за тупой вопрос: а к этой схеме капсюль WM-61 напрямую подключать,

Да. Полевик внутри.

внешнее +12В, и не сильно чистое.

7812 в помощь. (это один из тысячи вариантов)

[semimat]

Сорри за тупой вопрос: а к этой схеме капсюль WM-61 напрямую подключать, или еще нужен истоковый повторитель? И как быть с питанием (фильтрацией), если оно внешнее +12В, и не сильно чистое.

На первый вопрос ответ уже дали - подключать без повторителя стандартным двухпроводным вариантом (один контакт - к земле, другой - ко входу преда). По второму вопросу скажу так - эта схема (с учетом наличия R5C1), пожалуй, менее других чувствительна к пульсациям и шумам питания, но если её подключить напрямую к 12 вольтам блока питания ПК, то боюсь, даже она не справится с его пульсациями.

[denz]

Питание от трансформаторного БП с LM317.

[XRayRADIO]

semimat, спасибо за пояснения.
Нарисовал тут разводку, базис брал из этого сообщения https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1006488, но в итоге получилось все равно по другому.
Прошу поругать разводку, рисовал вообще впервые в жизни, применял какие то базовые познания в РАЭ.
1) C5 поставил полярность верно?
2) Добавил C6, чтобы если что и высокочастотку убрать.
3) Исправил на принципиальной инвертирующий и не инвертирующий, у меня перепутаны были)))




Хочу все таки сделать вариант с диодом, SMD поставлю и вот мысли на этот счет.
4) TL431 по даташиту рекомендуется ставить с током от 5mA, что уже почти так же что и на диоде.
5) Уберется R6, плюс к компактности
6) Что в таком случае оставить в качестве фильтров? Может также C1 и C6 или это избыточно для диода и он так не шумит?
7) Если потом допилить внешне питание через какой либо линейный стабилизатор, текущей фильтрации хватит?

8) И глупый вопрос, не понимаю что делает C2 из моих умозаключений могу предположить, что он отсекает постоянку, чтобы усиливалась только переменная часть сигнала, а постоянка оставалась на уровне 2В. Но пока в голове не скомпоновалось)
Спасибо

[semimat]

XRayRADIO, спасибо за доверие к советам. С разводкой у меня всегда проблемы, я здесь лучше не буду что-то советовать, тем более, я еще никогда не паял схемы с SMD-компонентами (и наверное уже не буду - зрение и твердость рук сейчас не как в молодости). Более того, я еще никогда не использовал программы для создания разводки и технологию "лазерного утюга", а пользовался самодельным тонким аналогом стеклянного рейсфедера из инъекционной иглы. Так что ты уже сейчас далеко впереди. Мне кажется, что у тебя все аккуратно, уж точно лучше, чем получалось у меня. Теперь по пунктам...
1. C5 поставлен с правильной полярностью.
2. C6 в SMD исполнении конечно не помешает и места лишнего не займет.
3. Анализируя схему Феникса, я считал, что смысл большого тока через светодиод только в том, чтобы он нормально светился, эффектно индицируя работу предусилителя. Плата за это - непомерное токопотребление для батарейного питания (для работы от сетевого БП это не критично). Если нет необходимости в индикаторе, то ток через светодиод можно уменьшить до долей миллиампера - светодиод все равно будет хорошо (для этого случая) работать в роли стабилитрона, хоть и почти не светить. Так что попробуй увеличить R3 до 15...30 кОм, если питание будет 12 В.
4. Наверное действительно, TL431 в данной схеме не лучше светодиода. Я вообще думаю, что в принципе при постоянном питающем напряжении от стабилизированного блока, ни диод, ни стабилитрон можно не ставить, а заменить их резистором соответствующего номинала, чтобы совместно с R3 образовался делитель, дающий на выходе те самые 2 Вольта, а ток делителя выбрать в доли миллиампера (R6 в этом случае не нужен), например, R3=15 кОм и вместо диода поставить 3 кОм (если питание 12 В). Я наверное попробовал бы выполнить такую замену ради интереса - она может ухудшить результаты по шумам только если блок питания будет очень плохой.
5. Да, хорошо, если можно обойтись без R6.
6. С1 я бы все-таки оставил, точнее, место под него на плате, как у тебя и есть, а ставить его или нет - покажет эксперимент. Если блок питания нешумящий, возможно, C1 и C6 не потребуются.
7. Я, увы, не могу предсказать, как все будет с будущим блоком питания, считая, что реальную оценку помех можно сделать в эксперименте.
8. Конденсатор C2 очень важен. Благодаря ему напряжение на выходе второго ОУ автоматически становится равным напряжению на его неинвертирующем входе 3. Это напряжение равно примерно 3...5 В (зависит от тока микрофонного капсюля). Честно говоря, лучше, если это напряжение будет составлять половину U питания (около 6 В при питании 12 В), - это важно для достижения максимального возможного выходного сигнала по его обеим полярностям. Величину этого напряжения можно регулировать подбором резистора R4.

[Alickkk]

поругать разводку

Возможно не критично при таких малых размерах платки(если, к тому же, будет корпус-экран), но земляную петлю(контур) я бы разорвал(где-нибудь сверху, над вых. электролитом) - зачем вам рамочная антенна?
... нда, если это измерительный мик.(ачх, фаза), то я бы добавил площадку для запайки трубки-крепления капсуля ... хотя можно и просто на "витухе" в экране 10-15см. мик припаять - выше 10к он(мик) все-равно кривой ...

[Leonardos]

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:
http://cxo.lv/images/stories/Solder/...icamp01/03.png
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):
http://cxo.lv/images/stories/Solder/...icamp01/05.png
Печатка.
Фото готовой печатки: http://cxo.lv/images/stories/Solder/...icamp01/07.jpg
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

Спасибо большое.

[Gl-s]

Здравствуйте, занимаюсь видеосъемкой и немного дружу с паяльником, недавно встал вопрос качественного звука, и вот случайно нашел эту тему, и еще соседнюю об измерительных микрофонах.

Первый вопрос такой: имеется два капсюля WM 60 (со старых видеокамер), возможно ли применить схемотехнические решения, например, пост https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1898912 (пост 2703 Carbon с соседней ветки) для получения качественного звука с этих микрофонов?

Использовать думаю так:
1. Капсюли применить в роли петличных микрофонов;
2. Плату преда спрятать, например, во внутренним кармане;
3. Питание -крона 9В;
4. Запись на портативный рекордер.

Приоритет, максимально качественный звук. Я знаю, проще купить готовые петлички. Но ради спортивного интереса хочется попробовать.

Вопрос второй: как будет с чувствительностью, если подключить пред в микрофонный вход камеры, возможно, надо будет паять делители напряжения?

[denz]

XRayRADIO, собрал вашу схему - работает чистенько.

[minzurkamax]

На Али можно купить капсуль для изготовления микрофона?

[Merstan]

На Али можно купить капсуль для изготовления микрофона?

Да, Марлен давал ссылку на продавца, напишите ему в личку.