Всякие микрофонные усилители

[mAxSpace]

несколько схем микрофонных усилителей.
это продолжение темы https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=2822&page=11 с 211 поста
первая из диджей пульта Веhringer DJX400
вторая из микшера Behringer UB802
третья из микшера Mackie (модель непомню)(немного на совковых транзисторах)

[Grishanenko]

Наконец-то появилось время провести испытания. На одной платке собрал двухканальный микрофонный усилитель. На одной половине ОУ (NE5532) сделал такой вариант:

На второй - такой:

Шумы USB звуковой карты (желтый - мгновенный сигнал, зеленый - накопленный за 15 сек максимум):

Шумы первого варианта (подключен 2-метровый кабель, микрофон выключен кнопкой, т.е. КЗ):

Шумы второго варианта:

У первого варианта шумов чуть меньше. Скорее всего, из-за низких сопротивлений резисторов. Вот теперь думаю как поступить с конденсаторами. У второго варианта электролиты на входе ОУ включены с правильным смещением - это плюс. Есть шанс что на выходе ОУ будет нулевое напряжение и можно будет сделать подключение регулятора громкости на выходе схемы без конденсатора. У первого варианта на входе ОУ конденсаторов нет (все равно дифкаскад вычтет напряжения). А если и будет десяток мВ, то электролитом на выходе оно устраняется. Но вот смещения у этого электролита нет. Какой вариант более правильный?
Для сравнения - предыдущий варинат схемы, без транзисторов:

И его шумы:

[kazimirius]

Полезная информация.
Я попытаюсь сделать на INA163, есть в наличии и цена адекватная.

[mAxSpace]

Grishanenko, в первом варианте подразумевается фантомное питание - поэтому электролиты на входе, во втором фантом реализовать не выйдет. Хотя схемы по сути одинаковые, немного разные номиналы просто.

[Grishanenko]

mAxSpace, вообще-то, я говорил об электролитах на входе ОУ, а не всей схемы. Т.е. между транзисторным входом и ОУ
Транзисторы использовал везде одинаковые: 2N4403 и BC549. По h21э выбирал пары из десятка транзисторов. Все резисторы smd 1206 1%. На выходе ОУ первой схемы получилась постоянка 75 мВ, во второй схеме - ноль.
Конденсаторы перед транзисторами не ставил, защитные диоды - тоже. Динамический микрофон подключен напрямую. Так что обе схемы отличаются только наличием конденсаторов C2 и C3 (во второй схеме) и номиналами резисторов. Но и этого оказалось достаточно для разницы в шумах на пару дБ.
Пробовал поставить вместо одного входного транзистора (который первый) два параллельно. Общее усиление схемы изменилось - подкорректировал gain-ом. И, похоже, что шумов стало еще меньше (1-2 дБ). Попадалась схема, в которой установлены параллельно 4 транзистора.
Интересно, если поставить более дорогой ОУ, на сколько получится снизить шум?

[kazimirius]

Интересно, если поставить более дорогой ОУ, на сколько получится снизить шум?

Надо ставить не более дорагой, а более подходящий. В проф. аппаратуре распространен NJM2064.

Транзисторы тоже влияют на шум, 2SA1084, 2SA970, 2SB737, 2SB821, BC560C, 2N4403, 2N3906 (первый лучший). По идее, чем больше транзисторов в паралель, тем меньше шум. Надо, прада, их загнать в оптимальный режим (малошумящий).

[Grishanenko]

В проф. аппаратуре распространен NJM2064.

Таких в единственной местной конторе, имеющей онлайн каталог, вообще нет. (даже под заказ)

Транзисторы тоже влияют на шум, 2SA1084, 2SA970, 2SB737, 2SB821, BC560C, 2N4403, 2N3906 (первый лучший).

Из всего списка есть только 2SA970, BC560C и 2N3906.
Есть ли смысл в замене? Просто смотрю что и у 2SA970 (а он второй по списку) и у 2N4403 Noise Figure 2 дБ. Естественно, если можно корректно сравнивать табличное значение в одном даташите с графиком (R=10 кОм, Ic=0.1 мА, f=1 кГц) в другом. А цена отличается в 10 раз.

Надо, прада, их загнать в оптимальный режим (малошумящий).

Выставить ток коллектора базовым (входным, который 3.3-3.9 кОм) резистором?

[kazimirius]

Таких в единственной местной конторе, имеющей онлайн каталог, вообще нет. (даже под заказ)

Премного извиняюсь, не 2064, а 2068
NJM2068 вообщето не дефицит, тогда NE5532.

Из всего списка есть только 2SA970, BC560C и 2N3906.

Тогда BC560C, 2SA1084 я тоже не нашел.

Выставить ток коллектора базовым (входным, который 3.3-3.9 кОм) резистором?

Я думаю, что базовым не получится.
Лучший вариант - источник тока (резистор в цепи эмиттера тоже источник тока, но очень примитивный).

Я тоже сейчас примериваюсь к микрофонному усилителю, сначала планирую сделать двухканальный на INA163, а потом на рассыпухе (дешевле будет) четырехканальный, примерно такой:

Надо еще номиналы уточнить.

[Grishanenko]

Премного извиняюсь, не 2064, а 2068
NJM2068 вообщето не дефицит, тогда NE5532.

У нас такие почему-то только в SIP8. Так просто не заменишь.
В двух даташитах http://www1.futureelectronics.com/doc/NEW JAPAN RADIO/NJM2068V-TE2.pdf и http://www.schuro.de/Daten/NJR/NJM2068.pdf шумовая характеристика значится как Equivalent Input Noise Voltage 1.4 (0.56) мкВ. А где же корень из частоты? Как соотносить? И еще график зависимости от сопротивления источника.

Тогда BC560C, 2SA1084 я тоже не нашел.

Номинал 0.5 дБ, максимум 2 дБ. Можно попробовать. Только слабо представляю себе как их подбирать. Или это будет относиться ко всей партии?

а потом на рассыпухе (дешевле будет) четырехканальный, примерно такой:

Такое разве что отдельным устройством. Миниатюрный вариант (для микшера) сделать врядли получится.

[kazimirius]

У нас такие почему-то только в SIP8

А для меня нааборот доступны DIP-8, a нужны SIP-8.
Шум всего устройства будут определять шумовые характеристики первого транзистора, операционник просто должен быть качественным для звука (должен звучать).

Номинал 0.5 дБ, максимум 2 дБ. Можно попробовать. Только слабо представляю себе как их подбирать. Или это будет относиться ко всей партии?

Я тоже по шумам не отбирал, желательно освоить метод. Хотя при паралельном включении шум уменьшается, а разброс усредняется.

Такое разве что отдельным устройством. Миниатюрный вариант (для микшера) сделать врядли получится

Обязательно в отдельном металлическом корпусе.

Из горького опыта знаю, что на шум сильно влияет качество переменного резистора и последоватнльного с ним конденсатора, да и по входу обычные электролиты не лучший вариант. А еще есть внешние наводки...

[Grishanenko]

операционник просто должен быть качественным для звука (должен звучать).

Тогда, для стацианарной конструкции, лучше ставить не NE5532, а NE5534. Это один ОУ на корпус и не так сильно закорректирован (по отзывам на форумах). Тем более, что на схеме указан NE5532 вместе с NJM2068.

Я тоже по шумам не отбирал, желательно освоить метод. Хотя при паралельном включении шум уменьшается, а разброс усредняется.

Интересно, а сколько штук есть смысл ставить параллельно?
На выходных попробую припаять параллельно пару панелек, для быстрой установки без лишних движений.

Из горького опыта знаю, что на шум сильно влияет качество переменного резистора и последоватнльного с ним конденсатора, да и по входу обычные электролиты не лучший вариант.

Качество резистора - в каком плане?
Конденсаторы - низкоимпедансные?

[kazimirius]

Интересно, а сколько штук есть смысл ставить параллельно?

Я думаю два, максимум четыре,8,16 это уже много.

Качество резистора - в каком плане?

В том плане, что когда впаиваеш вместо переменного постоянный, шум уменьшается. Попробую ступенчатый переключатель, от старого осциллографа нашел галетник на 24 положения.

Конденсаторы - низкоимпедансные?

Возможно, возможно танталовые? Фанаты ставят пленочные , как Вам габаритик. Если бы не фантомное, то можно их вообще не ставить.

[Grishanenko]

Нашлась любопытная информация по поводу входных транзисторов.
Источник: http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2...num=1276009246

кстати, ВС550 не рекомендую, т.к. они при низких импедансах источника (микрофон) имеют повышенный шум. Тебе нужны транзисторы с "малым распределённым сопротивлением базы" - кроме вышеперечисленных, можно порекомендовать 2SA1083,84,85, 2SC2545,46,47. Также, распостранённыеи дешёвые 2N4401, 4403 - они похуже, но всё равно, выигрывают у ВС550 и, тем более, у ОУ (даже самых дорогих). Я упомянул как npn, так и pnp типы, т.к. переделать схему под pnp легко. Как вариант, можно и наши КТ3107Ж, КТ399, КТ368А, КТ209В, правда у них нестабильное качество, так что иногда приходится пробовать-выбирать. Есть ещё много всяких ВС2..., 3..., 4..., но я их сечас не вспомню, искать нужно.

вот теперь и думаю: BC560 это не из той же серии, что и BC550?
А здесь: http://www.gearslutz.com/board/geeks...ic-preamp.html
2N4403 рекомендуют как более подходящий, чем BC560. Так что не все так однозначно с шумовым профилем.

[kazimirius]

BC560 это не из той же серии, что и BC550?

Судя по всему НЕТ. По идее два ВС560С должны заменить один 2SA1084.

Так что не все так однозначно с шумовым профилем.

Полностью согласен.

т.к. они при низких импедансах источника (микрофон) имеют повышенный шум

Это еще вопрос, между микрофоном и трнзистором разделительный конденсатор.

Я знаю,что у меня в схеме делитель "-20dB" мягко говоря не коректный (сопротивление в цепи базы меняется), как сделать правильно (не подсадив фантомное питание) пока еще не думал.

[Grishanenko]

Это еще вопрос, между микрофоном и трнзистором разделительный конденсатор.

Вот только он низкоимпедансный, сопротивление для звука - единицы Ом, что на 2 порядка меньше, чем сопротивление микрофона.


Итак, дождливый день - не помеха радиотехнику.
Комп подключен к усилителю, выдает в колонку 315 Гц, рядом микрофон, подключенный к тому самому микрофонному усилителю. Дальше - USB-звуковая карта и ноутбук со спектроанализатором.
Шумы звуковой карты с КЗ входа (в прошлый раз я тормознул и подключал ее к микшеру, забыв что на пути стоит темброблок на NE5532):


Решил я проверить этот момент:

когда впаиваеш вместо переменного постоянный, шум уменьшается.

Ставлю максимальное усиление, переменник при этом - КЗ. Последовательно с ним у меня установлен резистор 24 Ом. Шумы:

Минимальное усиление, максимальное сопротивление - 10 кОм:

Ставлю вместо переменника постоянный резистор 10 кОм:

Возвращаю переменник, выставленный на 1 кОм:

Ставлю вместо него постоянный 1 кОм:

Лично я ощутимую разницу не наблюдаю.
Кстати, а какой переменник? Наш или импорт, линейный или логарифм? Последний, вроде как, с примесями, так что может шуметь сильнее. У меня - импортный линейный на 10 кОм.

[Grishanenko]

Продолжаю со сравнением двух схем (третья в стартпосте и проект-66).

Схема без конденсаторов (стартпост). Gain - на максимум. Уровень тестового сигнала -9.67
Схема с конденсаторами (проект-66) -3.0
Уменьшаю усиление схемы с конденсаторами до -9.83
И ее шумы:

Удаляю конденсаторы C2 и C3.
Усиление не изменилось -9.75
Картинка аналогичная.

Замена R10, R11: 22к -> 0
R12, R13: 100к -> 3к9
Тестовый сигнал стал -17.1 (уменьшился на 7,35 дБ)
gain-ом увеличиваю усиление -10.17, больше не делается
Шумы при этом:

Теперь видно что общий уровень шумов соответствует первому каналу. Т.е. лишние несколько дБ шума давал именно ОУ с большими номиналами резисторов.
Хотя, сравнение не совсем корректное, т.к. коэффициент усиления дифкаскадов разный. Возможно, ОУ не шумел, а просто усиливал шумы входных транзисторов.
Но, все же, меняю и остальные 3 пары резисторы для идентичности схем.
Тестовый сигнал -10.17 (не изменился)
Шумы:

Шумов стало даже чуть больше, но все равно меньше, чем до изменения схемы.
Так что 3-я схема из стартпоста выигрывает у проекта-66.

[Grishanenko]

Теперь подпаиваю в этот же канал 2 панельки для параллельных входных транзисторов.
На всякий пожарный - еще один замер. На уровень наводки 50 Гц, оказывается, влияет даже положение резистора gain, который болтается около платы на проводках по 7-8 см.

Цепляю параллельные транзисторы.
Тестовый сигнал -10.94 (чуть уменьшился, был -10.17)
Сразу заметно что шумов стало меньше.

[kazimirius]

Вот только он низкоимпедансный, сопротивление для звука - единицы Ом, что на 2 порядка меньше, чем сопротивление микрофона.

На шум постоянного тока это не повлияет.

Лично я ощутимую разницу не наблюдаю.

Лично у меня был случай, в импортном (китайском) микшерном пульте снизить шум одного канала удалось только заменой переменного резистора.

Кстати, а какой переменник? Наш или импорт, линейный или логарифм?

Точно не линейный.

Теперь подпаиваю в этот же канал 2 панельки для параллельных входных транзисторов

А если еще и ток через транзисторы подстроить

Дальше - USB-звуковая карта

Конечно делать такие тонкие замеры через звуковуху, с нашлепками и без хорошего экрана стремно, но общая тенденция наблюдается отлично.

[kazimirius]

Давеча пришлось менять переменники в дорогущем микрофонном усилителе (разработка 2008 года), с ламповым компрессором, естественно заинтересовался какие стоят по входу транзисторы и микросхемы.
Микросхемы - TL072, транзисторы - MPSA42, MPSA92 без всяких паралелей.

М...да.

[Sonic-72]

Давеча пришлось менять переменники в дорогущем микрофонном усилителе (разработка 2008 года), с ламповым компрессором

Не TL ли Audio Ivory, случаем?

[kazimirius]

Не TL ли Audio Ivory, случаем?

Он самый.