Предусилитель для динамических капсюлей с чувствительностью менее 1мВ

[Schertler]

Здравствуйте!

В предыдущей теме я обратился к Вам за информацией про динамические капсюли от наушников, которые отлично могут служить во внутренней пикап-системе для акустической гитары.... нужно лишь усилить чувствительность, которая где-то в районе до 1 мВ !!

Пожалуйста, подскажите и/или прокоментируйте варианты схем, которые я сам тоже буду предлагать.
На этот момент, для подобной ситуации с мини-габаритным, низко-вольтажным предусилителем для динамических головок чаще всего раасматривается предусилитель с общим эмиттером, который по всем параметрам идеально подходит для этой задачи.

Вот базовые варианты схем:



Полезен будет каждый конкретный случай с подобной задачей.......

Всем спасибо за участие и поддержку!

[Schertler]

Гоша, добрый день!

Вчера написал автору схемы Войтеху, может он пробовал эту схему с питанием 15 В....... оказалось, экспериментировал и даже предложил номиналы на интересующие резисторы...... кроме резисторов, говорит лучше ставить в фильтре конденсатор аж 470 мкФ, а из Виртуального Общего непременно исключить С1 который вы рекомендовали! Говорит, С1 в Виртуальном будет наоборот создавать шум вместо фильтрации......
А про транзисторы и Ток Коллекторов рекомендует 1-1,2 мА, мы решили ставить 3 Вольт на Коллекторе второго транзистора........ но по этим номиналам R3 получается ближе к 47 кОм.......

Вот номиналы от Войтеха:



Кстати, я сейчас посмотрел Искажения и с этими номиналами они с 0.05% понизились до 0.001% .......... классно!!

[Maxim_Sed]

Возвращаясь к моей задаче, она проста...... это усиление сигнала динамической капсюли от 1мВ до 20мВ, схема всего из нескольких компонентов, питание желательно 3 или 4.5 В (9В от Кроны тоже рассматривается!), отличные аудио характеристики (бесшумность, частотка, без искажений...), ну и конечно не дорого ...

LM386

- работает от 3,5В и выше (идеальное питание для неё - 4В от LiIon банки 18650)
- цена готового модуля 1 доллар
- входное сопротивление микросхемы 50 кОм (вх.сопротивление модуля 10 кОм; можно уменьшить при необходимости)
- усиление 20

[Schertler]

Maxim_Sed, спасибо за предложение, у нас уже есть разработан пред на биполярных транзисторах и с очень внушительными показателями.....

Гоша, пришлось обновлять и отбирать новые номиналы ....... завтра буду уже паять.....
Есть малый дефицит электролитов с вольтажом 25В, хотел спросить можно ли без опасения ставить электролиты на 16В в нашей схеме на 15В? не взорвутся ли они ?? есть на 50В, но они по 100мкФ, может и они будут нормально работать ??
На рисунке обозначены критичные конденсаторы:




Экранирование: про экранирование вы уже пару раз заметили, что нет необходимости дополнительно заниматься этим, но это не сложно и я лучше вставлю эти три детали (резистор и конденсатор по Фендэр), чем после постоянно думать про допущенную ошибку....... смысл такого эранирования в том, что на входе и выходе преда стоят разделительные резистор 10 Ом (вход) и конденсаторы 220 пФ (выход), на рисунке показаны вход-выход....... по этому правилу, Общий самой электрической схемы напрямую не может иметь контакта с металлическим шасси....... дополнительно нужно ставить ещё один мини-тумблер GROUND LIFT, он стандартно встречается везде.......
А вопрос другой: не будет ли эта стандартная ситуация вести себя наоборот отрицательно, так как наш Выход небалансный (в Фендэре балансный) ???

[Гоша]

Конденсаторы можно смело ставить на 16В, это их номинальное рабочее напряжение. Тем более, что около 15В только на С1 и С5. На остальных около 7В.
Резистор этот имеет смысл только в том случае, когда предварительные усилители и усилитель мощности питаются от одного источника питания. В твоем случае он просто бесполезен.
Переключатель Ground Lift не имеет отношения к балансным или небалансным срединениям. Он нужен для борьбы с фоном, возникающим при соединении профессионального оборудования для борьбы с "земляными петлями". В твоем случае этого тоже не будет, потому что петель не предвидится. А если образуются, то бороться с ними нужно путем устранения петель, а не путем отключения экрана соединительного кабеля.
А если захочешь подключать свой девайс к профессиональному оборудованию, то придется выполнить требования стандарта - сделать балансный выход и Ground Lift.

[Schertler]

Спасибо, понял и оставил все сомнения!
Повезло с конденсаторами, я даже помню, что мой БП-стабилизатор показывал даже 14,5 Вольт, ведь редко бывает в сети ровно 220 !
Прошёлся по похожим предам от дорогих производителей и верно, тумблер Ground Lift присутсвует только в комбо, в таких предах они не стоят, хотя они все имеют балансный XLR выход......
А резистор-конденсатор разделяющий Общий шасси и платы я всё же поставлю, всего то ничего - четыре дырки на плате......

[Schertler]

По симулятору всё работает! Интересует только конденсатор на Выходе между самим сигналом и Общим, наверное так можно делать !!

[Гоша]

Я еще раз повторю-не майся ты фигней с этим резистором. Тем более, что включил ты его неправильно.
Общий должен быть общим. Незыблемым, как Кавказские горы. Никаких резисторов между источником питания и общим быть не должно. Любой резистор в этом месте - источник помех и угроза самовозбуждения схемы.
Если ты внимательно посмотришь на схему комбоусилителей, то увидишь дополнительный каскад, который компенсирует помехи от совместного для предусилителя и оконечного усилителя источника питания, выделенные на низкоомном резисторе. Только в этом случае это оправдано.
В твоем случае пред и оконечник разнесены, источники их питания гальванически не связаны, никакого смысла в этом резисторе нету от слова абсолютно. А вред можно поиметь в виде повышенного фона и земляной петли.
Ну хочешь соединить экран с минусом источника через резистор - соедини. Но не включай его в разрыв минусового провода.
Конденсатор на выходе нужен для того, чтобы отсечь помехи, наведенные в соединительном кабеле от выхода предусилителя. В промышленных устройствах их ставят, поскольку нет гарантии, что юзер не соединит комбо и пред при помощи шнура от утюга. Да и работать на сцене приходится в условиях сильных электромагнитных помех от окружающего многокиловаттного оборудования. По сути это обычный фильтр.
Можешь поставить, но тогда нужно добавить резистор хотя бы 100 Ом между выходом ОУ регулятора тембра иверхним выводом потенциометра Master Gain. ОУ не любит работать на емкостную нагрузку.
Значительно важнее не пустить возможную помеху на вход предусилителя. Вот там бы нужно поставить конденсаторы 200...500 пикофарад на землю. Сделать это лучше всего на самом разъеме.
Еще хочу дать совет по сборке. Собирай частями. Спаял один микрофонный предусилитель - включи, проверь работоспособность и настройку. Потом следующий, потом микшер и т.д. Иначе замучаешься ошибки монтажа искать.
Проверено многолетней практикой.

[Schertler]

Гоша, добрый вечер!

Спасибо за отклик! Я в спешке упустил эту неточность - питане идёт прямо в схему! "Обрыв" в экране только между металлическим каркасом и электроникой..... и, я именно так и собираюсь делать сборку - каскад за каскадом!!


Только сейчас закончил установку и монтаж весх джеком и разъёмов, повозился но очень доволен, всё чётко, по фен-шую правильно , и качественно.... задняя панель была готова, но сборка и точность всё ещё оставались головной болю..... остальное это уже только распайка и поты и надписи на корпусе!!

Про конденсаторы, ОУ и резистор понял - сделаю и проверю!

Следующее: сборка первого каскада, установка на Коллекторе 3В и проверка на слух.........

Войтех, чешский товарищ, в своей статье очень хвалит ВС337 транзистор. Я посмотрел и его аналог КТ3102Б, а мы ставим КТ3102Д и Е ещё лучше...... в интернете ВС337 вообще-то часто хвалят......... он у нас продаётся, цена - 2 копейки, как вы думаете есть смысл ?? Войтех подсчитал шум у 337-го 1.4 нВ, у 3102-го шум 4нВ......

И ещё, придумал как установить регулируемый Ку: установить пот 50к (вместо резистора 22к!) на ОС 072-го а через корпус можно будет подкрутить подстроечный потенциометр на плате, итого Ку=2 до 200мВ!!

Правильно ли я понял про Конденсаторы на Вход/Выход? На Выход, наверное лучше в самом конце:

[Гоша]

Ну если есть ВС337, то можно поставить их. Шум уменьшится чуть-чуть. Практически незаметно.
В этой схеме основные источники шума - первый транзистор и резистор в его эмиттере. Их вклад в общий уровень шума приблизительно одинаков.
И их шумы фигня по сравнению с шумом от сопротивлений самих капсюлей. Вклад первого транзистора в общий уровень шума в 3 раза меньше, чем от внутреннего сопротивления капсюля 320 Ом.
Конденсаторы С1, С14 можно смело увеличивать до 1...2 нФ. С16 или совсем ампутировать, или уменьшить его емкость - до 200...300 пФ или меньше. Иначе будет завал ВЧ при малых и средних углах установки потенциометра U8.

[Schertler]

Конденсатор в самом конце после потенциометра я указал так как не был уверен куда именно можно было ставить, убрал его!
А Капсюль уже только 160 Ом, двойник не пригодился!
В симуляторе ВС337 показывает больше шума! Посмотрим 3102 сначала, жаловаться на них пока нет причин.....
В симуляторе шум теперь 30 uV, был 39 uV....... это наверное из-за нового резистора 100 Ом на Выходе ?



---------- Сообщение добавлено 07:42 ---------- Предыдущее сообщение было 07:23 ----------

Кстати, про балансный выход ...... заметил вот эту страниыку http://www.salonav.com/arch/2016/05/...formatorov.htm

Автор пишет "Так вот, многолетний опыт прослушивания показывает, что в первом случае улучшается детализация звуковой картины и пространственные характеристики, звучание становится более точным, организованным.".........

Интересное, а главное, простое решение организовать Балансный Выход, в принципе, по Фендэру тоже очень просто - два ОУ 072!

[mellowman]

Интересное, а главное, простое решение организовать Балансный Выход, в принципе, по Фендэру тоже очень просто - два ОУ 072!

Причём на схеме один уже есть. Балансный выход можно сделать даже без ОУ

[Гоша]

Интересное, а главное, простое решение организовать Балансный Выход, в принципе, по Фендэру тоже очень просто - два ОУ 072!

Offтопик:
Если вы, придя поздно вечером домой, по ошибке вместо воды выпили проявитель, то выпейте и закрепитель. Иначе дело не будет доведено до конца.

Сделав балансный выход предусилителя, не забудь сделать балансный вход оконечного усилителя.
Баловство это все.
Для профоборудования балансные линии передачи крайне желательны - чтоб можно было, в случае чего, кабелем от утюга подключиться.
В твоем случае это лишнее. Разве что захочешь свой преамп подключить к сценическому порталу. Ну дык хозяин портала, скорее всего, будет против.

"Так вот, многолетний опыт прослушивания показывает, что в первом случае улучшается детализация звуковой картины и пространственные характеристики, звучание становится более точным, организованным."

Когда я читаю такое, моя рука непроизвольно тянется к револьверу. Ну что такое более точное и организованное звучание?

Offтопик:
Для меня, как для инженера, существуют объективные характеристики. То есть те, которые можно измерить. Чем и как можно измерить детализацию звуковой картины и ее пространственные характеристики?

[Alickkk]

Баловство это все.
Для профоборудования балансные линии передачи крайне желательны - чтоб можно было, в случае чего, кабелем от утюга подключиться.
В твоем случае это лишнее.

+100500 ... по0моему у ТС просто "период тотального улучшения всего и вся" - хачю кни под 0,000001%! ... хачю шумы под 0,1нВ ... хачю:

улучшается детализация звуковой картины и пространственные характеристики, звучание становится более точным, организованным.

на кой хрен это гитаре и что такое

пространственные характеристики

для моно источника для меня загадка ...

[Schertler]

Добрый день и спасибо за комментарии!
Балансный Выход вовсе не каприз, ни диковинка и ни какой-то незаурядный показатель или какое-то улучшение, это всего лишь ещё один разъём для прямого подключения к микшеру, не всегда же в комбо подключаться ??..... даже встроенный пред B-Band на инструменте имеет и джек 6.35мм и XLR, то есть можно гитару прямо в пульт если нужно......
А красиво читаемый текст как-то вызвал доверие и расположил к автору..... в любом случае, для меня это было новостью - ОУ как балансные вход/выход.

Ладно, это не так актуально, вегда можно "вставить" такое в схему.......

Извиняюсь за все эти нескончаемые вопросы и вопросики, но такая затея это как математика - даже точка имеет огромное значение.... так вот, БП в Фендэре (как я и сделал в комбике!) имеет для питания ОУ-ей отдельное указание - стоят конденсаторы 0.1 мкФ с полюсов на середину ..... мы с нашего Виртуального Общего даже сняли электролит с "+" полюса..... поставить 0.1мкФ на Виртуальный ???

[Гоша]

Забудь уже про виртуальный общий. Назови это цепью смещения входных каскадов ОУ и успокойся.
Ничего туда добавлять не надо. Задача - получить половину напряжения питания с малыми пульсациями и помехами. А добавление конденсатора с + добавит пульсации и помехи в эту точку.
Шунтирование питания пленочными или керамическими конденсаторами - общее место конструирования. Как правило, такие конденсаторы ставятся в непосредственной близости от выводов питания ОУ. Иногда, в особо тяжелых случаях, припаиваются непосредственно к выводам ОУ. Это предотвращает возможное самовозбуждение схем на скорострельных ОУ, кода таких ОУ много, когда выходные каскады ОУ работают в режимах, близких к насыщению, в случаях работы с импульсными сигналами с малой длительностью фронтов.
В случае TL072 никакой особенной скорострельности нет, потребление тока маленькое, все работает в классе А, никаких коротких импульсов. Тепличные условия. Конденсаторы можно поставить, а можно забить. Не тот случай.

---------- Сообщение добавлено 15:47 ---------- Предыдущее сообщение было 15:43 ----------

это всего лишь ещё один разъём для прямого подключения к микшеру

Обычный несимметричный выход отлично стыкуется с балансным входом. Просто нужно правильно распаять разъем на кабеле.

[Schertler]

Гоша, это уже точно последний вопрос про этот резистор 10 Ом на Общий на Входе..... чисто арифметический никак не получается поставить этот резистор на входе, и не потому что он не нужен, а потому, что это не возможно..... такое можно только при двуполярном питании и серединой, сколько и как я не пробовал, резистор всегда получается замкнутым, Общий тот же Минус питания без которого не будет работать ни первый каскад ни ОУ..... нет смысла его вообще ставить...... А правило говорит, что вход не должен замыкать шасси и корпус!!

Единственный вариант, который ещё не упомянали это последовательное включение в Общий на входе (резистор или конденсатор), такое делается, или это уже тотальная дикость ??
Я ещё пропустил второй конденсатор на Выходе - последовательно в Общий!!! такое есть в том же Фендэр.....
Я только стараюсь "разомкнуть" согласно правилу Общий между Вход-Выход, арифметика не даёт!!

[Alickkk]

Offтопик:
Schertler, ч0 куришь?

... это наз. гальваническая развязка = вых. транс.(балансный)

---------- Сообщение добавлено 01:23 ---------- Предыдущее сообщение было 01:04 ----------

такое есть в том же Фендэр.....

ссылку покажешь?

[Schertler]

Понял случай! К сожалению, я поставил разъём питания с контактом на панель, а нужен такой же как сами джеки 6.35мм - пластмассовые головки на панели!
Поэтому и не получается разомкнуть корпус и Общий.......

[Гоша]

А правило говорит, что вход не должен замыкать шасси и корпус!!

Ты странно понимаешь это правило.
Есть металлический корпус. Есть металлическое шасси, оно соединено с общим проводом (в твоем случае с - питания).
Есть провод заземления в розетке, или гайка на земляном контуре помещения.
Так вот правили гласит, что металлический корпус устройства не должен иметь гальванического соединения с элементами схемы (общим, минусом, плюсом, шасси, экранами, не важно). А должен соединяться только с заземлением в розетке.
Ну так и не соединяй корпус устройства с общим проводом. Никак.
Тебе говорили много раз - брось дурацкую затею, перестань мастырить резистор, назначения которого не понимаешь, туда, где он не нужен. Ты упорствуешь. Я больше не знаю,как тебе объяснить.
Приведи фрагмент схемы горячо любимого тобой Фендера с этим резистором, и я объясню, зачем он там стоит и какую функцию выполняет.

---------- Сообщение добавлено 22:44 ---------- Предыдущее сообщение было 22:41 ----------

К сожалению, я поставил разъём питания с контактом на панель

Изолирующие шайбы помогут.

[Schertler]

Ты странно понимаешь это правило.
Есть металлический корпус. Есть металлическое шасси, оно соединено с общим проводом (в твоем случае с - питания).
Есть провод заземления в розетке, или гайка на земляном контуре помещения.
Так вот правили гласит, что металлический корпус устройства не должен иметь гальванического соединения с элементами схемы (общим, минусом, плюсом, шасси, экранами, не важно). А должен соединяться только с заземлением в розетке.
Ну так и не соединяй корпус устройства с общим проводом. Никак.

---------- Сообщение добавлено 22:44 ---------- Предыдущее сообщение было 22:41 ----------


Изолирующие шайбы помогут.

Да, я уже и сам додумался и примерялся - шайбы помогают!
Абсолютно с вами согласен, корпус не должен иметь контакта с электроникой, так как может получиться антенна из металлического корпуса......

Хочу заметить, что эта схема Фендэр одна из многих версии (Acoustasonic PRO), многие другие не имеют этого резистора и заземление тоже примитивное...... если посмотреть на второе изображение - расположение деталей на плате, видно, что этот резистор соединён к креплениям потов (Pot Brackets), которые в свою очередь установлены на шасси, а Общий дальнейших каскадов ещё разделяются от первых более высокими номиналами 47 Ом ........ а выход (балансный) имеет ещё все три отдельных конденсатора........ версия, которую я срисовал для комбо работает бесшумно, вот я и хочу повторить опыт, чтобы меньше пришлось потом налаживать......


Acoustasonic_Ultralight_Preamp_(Rev.A)_Schematic.pdf

---------- Сообщение добавлено 01:33 ---------- Предыдущее сообщение было 00:59 ----------

Вот теперь кажется получилось, корпус-общий разомкнуты, Общий это тот же Минус питания, на Входе резистор, а на Выходе два конденсатора .....
То есть, это подключение Общий / Корпус-заземление........
Можно так попробовать ??