Источник фантомного питания 48В.

[real64]

Для работы конденсаторных микрофонов требуется источник фантомного питания, как правило 48 В. В моем стареньком, но хорошем звуковом интерфейсе E-mu 0204 такового нет. Соответственно либо покупать (неспортивно) - либо делать самому. Начинал со сборки типовых схем, коих в интернете вагон и маленькая тележка. Но как то ни одна не прижилась. Либо не нравилась в плане надежности, либо качественные показатели, либо собрана на экзотических микросхемах. Поэтому пришлось что-то прикидывать самому. От импульсных отказался сразу, так как не хотелось бороться со специфическими помехами.
Одним из вариантов была вот такая схема с умножителем на три на входе, последовательно-параллельным, стабилизатором на LM317 c доп. транзисторами, защищающими микросхему от высокого напряжения и стабилизирущими выходной ток , на вход которой подавалось переменное напряжение с какого-то
18 В трансформаторного адаптера в формфакторе сетевой вилки

Все было хорошо (почти) . Только трансформатор немного гудел. Так как таких у меня больше не было. Утроитель заменил на умножитель на 4. Стало возможным использовать 12 В трансформаторные адаптеры, коих сейчас от старых роутеров осталось немерянно.
Упомянутое почти это образование земляных петель (или может быть чего-то еще, подверженного помехам от ЭМИ) на участке трансформатор-сетевой провод-выпрямитель. Пусть уровень этих помех и не очень большой, но хотелось от них избавится. Так же хотелось выкинуть этот 12 В адаптер и запитаться от 12 В постоянного тока.

Что опять импульсный преобразователь? Не совсем. Требуемая мощность небольшая - соответственно можно применить модифицированного Ройера с синусом на выходе.

Собрал по этой схеме. В трансформаторе применил чашечный сердечник Ч26 из феррита 2000 НМ. Соответственно умножитель со входа слился.
Устраивает полностью. Подключаю два конденсаторных микрофона.
Резисторы 6,8 кОм и разделительные конденсаторы не показаны. Думаю, если кому понадобится - прикрутит сам. А может быть это уже никому не нужно?
Теперь прикинул еще вариант параллельного стабилизатора на выход Роййера, попроще, с использованием TL431. Пока сам не собирал.

[IVX]

Igor EV, поймите простую вещь, RC фильтр давно и хорошо изучен наукой 19 века, там нет и не может быть сюрпризов о которых вы пишете ;) Проблема наверняка в ацп и/или вообще в сетапе, т.е. как что соединяли. И ещё раз, сделайте замер с А-взвешиванием, он хорошо коррелирует с со слышимостью шума.

[real64]

Попробуйте еще записать так, как в моем сообщении: вывод 2 XLR соединен с выводом 1 через резистор 150 Ом. А вывод 3 XLR соединен с выводом 1 напрямую без резистора. Таким образом получим несбалансированный вход, и весь фон/шум с фантомного питания попрет на вход усилителя.

В этом варианте мы фантомное напряжение через резисторы 6.8 кОм практически сажаем на землю? Имеет ли смысл такое измерение? Может быть лучше (это мне будет и проще сделать) при том же резисторе между 2 и 3 - между 3 и 1 выводами разъема поставить электролит

емкостью 20мкФ или больше

[Igor EV]

Igor EV, поймите простую вещь, RC фильтр давно и хорошо изучен наукой 19 века, там нет и не может быть сюрпризов о которых вы пишете ;) Проблема наверняка в ацп и/или вообще в сетапе, т.е. как что соединяли. И ещё раз, сделайте замер с А-взвешиванием, он хорошо коррелирует с со слышимостью шума.

То есть про 150В Вы уже не возражаете?
Да, проблема "в сетапе", и я ее хочу понять. Как я писал выше, сделаю WAV-файлы и выложу. Потерпите.

В этом варианте мы фантомное напряжение через резисторы 6.8 кОм практически сажаем на землю? Имеет ли смысл такое измерение? Может быть лучше (это мне будет и проще сделать) при том же резисторе между 2 и 3 - между 3 и 1 выводами разъема поставить электролит

ОК, сделайте с электролитом. Я пробовал и так и так - результаты одинаковы.
Позже выложу свои WAV-файлы, можно будет сравнить.

[IVX]

глянул пдф LM317, там же есть шум в BW10-10k т.е. близко А-взвешенный и он огромен! 3мВ на вольт т.е. 144мВ на 48В = -50дб, жесть как она есть.. Единственное спасение в достаточно большом CMRR и конечно симметрии выхода микрофонного преампа + я бы тысячи мкф в выходной RC ставил.
PS: про 150в я уже отвечал, перечитайте плз. Я никогда не видел чтоб 317 использовали без ну вот хотя бы тех же 100мкф на выходе, который как вы могли бы сообразить, каждое включение разряжен т.е. на миллисекунды мах напряжение вход выход превысит раза в 4 abs.max. Но повторяю, на 50-60в входа он работать должен в штучных поделках, как ваша, или топикстартера.

[real64]

Сделал. Первые секунд 15 питание фантома отключено. Дальше подключено. Правый канал с закороченными между собой 2,3 контактами разъема (это чтобы была понятна электромагнитная обстановка вокруг).
https://yadi.sk/d/F75lzEKYHhvkNg

---------- Сообщение добавлено 16:07 ---------- Предыдущее сообщение было 15:56 ----------

Не стоит так напрягаться, хватит и данных с виртуальной схемы.

так они есть в первом сообщении - осциллограмма на 3 картинке. Нагрузка -резистор- следовательно форма тока совпадает с формой напряжения. По факту во вторичку до диодов я поставил резистор (что-то там пару десятков Ом).

Мне видится проблема в балласте.

Я такой проблемы не вижу

[Tuvalu]

вы не можете использовать LM317 с пределом 40в,

На счёт 150в на лм317, даже не сомневайтесь, порвёт её с характерным звуком "чик", а вообще все эти пределы даются с запасом, и для +100С температуры, или сколько там в спецификациях, так что для себя 1шт можно, а вот на 1000шт уже будет геморно перепаивать 30% ))

Но повторяю, на 50-60в входа он работать должен в штучных поделках, как ваша, или топикстартера.

Схема фантомного источника 48 В пульта Behringer MX3282. Пульт выпускался массово, о проблемах с 317-м я ничего не слышал. Короче, про 150 В, очевидно, было сказано ради красного словца, но с реально необходимым вх. напряжением 317 работает годами.
Справедливости ради отмечу, что в других своих моделях они поставили 33 В стабилитрон между вх. и вых. 317-го.

[real64]

В моей схеме из первого поста напряжение между входом и выходом микросхемы не может превысить напряжения стабилизации стабилитрона, только если выйдут из строя транзисторы Q1, Q2 - которым приходится справлятся с повышенным напряжением во время переходного процесса.

---------- Сообщение добавлено 16:29 ---------- Предыдущее сообщение было 16:24 ----------

там же есть шум в BW10-10k т.е. близко А-взвешенный и он огромен! 3мВ на вольт т.е. 144мВ на 48В = -50дб, жесть как она есть..

Бороться с ним призваны Q3,Q4

[IVX]

допускаю, какой-то трюк с диодами вокруг регулятора, может это спасает. Не совсем понятно, что людей держит в 317, почему не сделать нечто менее шумное, хотя, видимо действительно совсем некритично. Я пожалуй возьму OB2273F с AO6420, или даже 2n7002, загоню частоту повыше, да пара тысяч мкф на выходе, всё сделает сама. Люди у меня в дискорде наперебой настаивают, что входной интерфейс, инструментальный усилитель с переменным гейном, якобы обязан иметь эту чепуху 48 вольтовую. Не верю, но добавлю, так и быть.

[Igor EV]

PS: про 150в я уже отвечал, перечитайте плз. Я никогда не видел чтоб 317 использовали без ну вот хотя бы тех же 100мкф на выходе, который как вы могли бы сообразить, каждое включение разряжен т.е. на миллисекунды мах напряжение вход выход превысит раза в 4 abs.max. Но повторяю, на 50-60в входа он работать должен в штучных поделках, как ваша, или топикстартера.

А PDF от National Semiconductor для Вас не авторитет? Там как раз и показан способ защититься от короткого замыкания на выходе, когда выходной конденсатор разряжен. И real64 применил именно этот способ. А я применил несколько иной способ, работающий не хуже.
Да, еще замечу, что LM317 гарантированно горят, если разность потенциалов между входом и выходом превышает 35-40В (в зависимости от производителя). Проверено на практике. Тем не менее схемы real64 и моя работают совершенно нормально, поскольку в них никакого превышения напряжения (даже кратковременного) нет и в помине, хоть в момент включения, хоть при дальнейшей работе. Странно, что Вы до сих пор не поняли, как работает ограничитель напряжения. Между прочим, схему, при которой от LM317 получают 150В, используют в ламповых усилителях для питания анодов (на малых токах, конечно). Погуглите.

Сделал. Первые секунд 15 питание фантома отключено. Дальше подключено. Правый канал с закороченными между собой 2,3 контактами разъема (это чтобы была понятна электромагнитная обстановка вокруг).

Как-то странно. С одной стороны слишком много шума и фона вообще, а с другой - непонятно, почему при закороченных входах 2 и 3 у Вас такой большой шум/фон - ИМХО, он должен быть на уровне -120дБ для Вашей карты. Если это электромагнитная обстановка, то тут тоже непонятно, поскольку Вы раньше выкладывали вполне нешумные графики.
Свои результаты выложу где-то через 3 часа - сейчас никак не могу к сожалению.

[IVX]

В моей схеме из первого поста напряжение между входом и выходом микросхемы не может превысить напряжения стабилизации стабилитрона, только если выйдут из строя транзисторы Q1, Q2 - которым приходится справлятся с повышенным напряжением во время переходного процесса.

---------- Сообщение добавлено 16:29 ---------- Предыдущее сообщение было 16:24 ----------


Бороться с ним призваны Q3,Q4

да, я уже увидел, у вас там нечто вроде Назаровского регулятора, а не чистый 317.

[real64]

непонятно, почему при закороченных входах 2 и 3 у Вас такой большой шум/фон - ИМХО, он должен быть на уровне -120дБ для Вашей карты. Если это электромагнитная обстановка, то тут тоже непонятно, поскольку Вы раньше выкладывали вполне нешумные графики.

Первые измерения были с подключенным в правый канал микрофоном. Уровень усиления был выставлен под этот микрофон порядка 25-30 дБ. На последнем я отключил микрофон, закоротил 2,3 контакт разъема на микрофонном кабеле и поднял усиление на максимум как и было на левом канале при первом и втором измерениях. Логично?

[IVX]

Igor EV, Tuvalu, всё, сдаюсь, не доглядел, слава Украине, укатали волкА ))

[Igor EV]

Первые измерения были с подключенным в правый канал микрофоном. Уровень усиления был выставлен под этот микрофон порядка 25-30 дБ. На последнем я отключил микрофон, закоротил 2,3 контакт разъема на микрофонном кабеле и поднял усиление на максимум как и было на левом канале при первом и втором измерениях. Логично?

Шумов как-то все равно многовато. У меня получается лучше, хотя карта у меня хуже Вашей. НО у меня самодельный преамп.
Ладно, подождите моих файлов и графиков.

И вопрос всем остается открытым: правильно ли я рассчитываю уровень шумов?
Может Гошу позвать в тему?

Igor EV, Tuvalu, всё, сдаюсь, не доглядел...

[IVX]

Igor EV, скажите плз, вы ничего не поняли из того что я вам писал?

[Igor EV]

Igor EV, скажите плз, вы ничего не поняли из того что я вам писал?

Я все понял, что Вы писали. Если Вы уточните, какое сообщение Вы имеете в виду, я уточню свой ответ.

real64, гляньте, пожалуйста:
https://drive.google.com/drive/folde...YS?usp=sharing
Вот ZIP со всеми файлами: https://drive.google.com/file/d/14EZ...ew?usp=sharing

Пояснения:
2-3-short - входы 2 и 3 закорочены, но не соединены с входом 1
2-3-short-48V - то же самое с включенным источником 48В

2-3-open - входы никуда не подключены
2-3-open-48V - то же самое с включенным источником 48В

2-3-150-gnd - вход 2 через резистор 150 Ом подключен с выводу 1. То же самое для входа 3
2-3-150-gnd-48V - то же самое с включенным источником 48В

2-150-3-gnd - вход 2 через резистор 150 Ом подключен с выводу 1. Вход 3 соединен с выводом 1
2-150-3-gnd-48V - то же самое с включенным источником 48В

Так вот, последний пример показывает, что при разбалансированном входе получается максимальный шум/фон:


А у Вас судя по Вашим файлам нет разницы, разбалансирован вход или нет. Может быть я не так понял Ваши файлы.

Добавление:
Коэффициент усиления микрофонного усилителя - 60дБ
0дБ соответствует 2В RMS

[IVX]

c шумом всё просто, с голой 317 он огромен, но после толстого RC LPF(300ohm/470u) уже вполне сносен 50uV(A), поскольку шум этот синфазен на диффвходах преампа, у которого, надо думать приличный CMRR минимум 40дб, стало быть в микрофонный шум добавится порядка 500нВ(А). Всё, обсуждать по шуму нечего.

[Igor EV]

c шумом всё просто, с голой 317 он огромен, но после толстого RC LPF(300ohm/470u) уже вполне сносен 50uV(A), поскольку шум этот синфазен на диффвходах преампа, у которого, надо думать приличный CMRR минимум 40дб, стало быть в микрофонный шум добавится порядка 500нВ(А). Всё, обсуждать по шуму нечего.

Не скажите
Давайте поочередно рассмотрим.

глянул пдф LM317, там же есть шум в BW10-10k т.е. близко А-взвешенный и он огромен! 3мВ на вольт т.е. 144мВ на 48В = -50дб, жесть как она есть.

Вот pdf:

Насколько я понимаю, шум при Uвых=48В будет равен 0.003% * 48 = 1.44мВ. Обратите внимание, что в таблице указаны проценты, а не милливольты. Поэтому на самом деле по даташиту шум в 100 раз меньше, чем Вы написали.

Идем далее.
При специально разбалансированном преампе (один вход соединен с землей, а другой через резистор на землю) у меня получилась картинка, которую Вы можете видеть в пред. сообщении.
У меня не получается рассчетами получить тот же результат. Может быть Вы сможете? Только не в общих фразах, а с числами. Если нет, будем звать Гошу

[IVX]

а, так там % от 48в, проглядел, виноват, тогда ещё всё лучше в сто раз, то есть проблемы там нет вообще. Ваша разбалансировка предельно неактуальна, такой перекос нехарактерен.

[Igor EV]

а, так там % от 48в, проглядел, виноват, тогда ещё всё лучше в сто раз, то есть проблемы там нет вообще. Ваша разбалансировка предельно неактуальна, такой перекос нехарактерен.

Понятно, спасибо.

real64, Вы смотрели мои измерения в сообщении #35?

[real64]

Да смотрел только что и заодно провел измерения у себя еще раз. Черт, на таких низких уровнях слишком много влияющих факторов. Сейчас подвигал по столу карту, соединительные провода и блок фантомного питания. Увеличил емкость конденсатора до 470 мкф. Результаты изменились в лучшую сторону. Разбалансировка влияет намного меньше чем у Вас. Выкладываю так же в файле https://yadi.sk/d/_WVYGH-cy7XJzQ 1) первые 15 сек резистор 300 Ом между 2 и 3 , электролит 470мкФ между 3 и 1 48 включено 2) следующие 15 сек - тоже самое 48 выключено 3) далее открытый вход 48 выключено4) последний участок 48 включено. Усиление 65 дБ