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]

Резистор R11 (510к) не нужен совсем. Выбрось его.
Резистор R25 выполняет совсем другую функцию, выходное сопротивление повторителя Q5 определяется резистором R24.
Конденсаторы С1 и С1.1 выбраны неправильно. Их бы хоть 10нФ поставить. А то завал на низких получается 30 дБ.
Посмотри АЧХ, сам все увидишь.

Спасибо!
Да, без этого резистора 510 кОм всё так же работает ......
А входные конденсаторы я нарочно поставил такие, всё равно буду выбирать по слуху ...... не знаю в чём разница входов у транзисторного и ОУ, хотя у Фендер на входе стоит 390пФ .......

[semimat]

semimat,
Дело даже не в токе, протекающем через движок потенциометра.
Предположим, что на самом потенциометре будет 3В. Также преположим, что мы повернули движок на 10%.
Напряжение на движке изменится на величину 0,3В, продифференцируется на разделительном конденсаторе и во всей красе приложится ко входу оконечного усилителя.
Диффузор динамика при этом выпрется наружу или втянется внутрь, в зависимости от того, в какую сторону крутим потенциометр. Чем быстрее крутим, тем сильнее дергается диффузор.
Оно нам надо?

Если крутануть ручку за 1/20 секунды, то действительно диффузор сильно дерется, поскольку мы создадим сигнал со спектром, частично попадающим в полосу пропускания последующего тракта. Но если ручка крутится нормально - полный оборот хотя бы за секунду, то такой низкочастотный сигнал (намного ниже нижней частоты звукового диапазона) с трудом пропустит последующий тракт, он также не излучится колонкой, и тем более не услышится нашим ухом, поскольку частота намного ниже порога слышимости. А то, что диффузор медленно колыхнется, так он и без этого часами трепыхается во время работы намного сильнее. Я считаю, что здесь всё может решить практика. Проверка на месте степени опасности колебаний диффузора или шуршания при повороте ручки в тишине даст ответ. И сразу станет ясно, где потенциометру лучше стоять - на месте R24 или R25. Я бы сначала попробовал, на топологию платы это практически не влияет. А так все замечания конечно правильные.

[Гоша]

А это одна из версии того же MIMF преда, который имеет смешение на входе последнего транзистора, а регулирование громкости в конце ..

Так об этом же и речь.
Конденсатор С9 между стоком транзистора и потенциометром устраняет постоянную составляющую напряжения на потенциометре, а нет постоянной составляющей - нет проблем при регулировании.

[Schertler]

Такой же, да не такой.
Он стоит на выходе ОУ, а значит на нем нет постоянного напряжения.
А если потенциометр включить в эмиттер транзистора, то на нем упадет постоянное напряжение, которое при регулировании громкости передастся в виде скачка на вход УМ. Эффект от этого не самый приятный.

Если всё так плохо будет, то можно обойтись и входными двумя Потами чувствительности без общего уровня выхода ......

Вообще-то я не имел ввиду ставить прямо перед ТБ, а перед транзистором ТБ, вот так:

[Гоша]

semimat,
Ты забываешь о том, что дальше имеются разделительные конденсаторы.
Они продифференцируют медленные изменения постоянного напряжения.
Допустим, изменяем линейно напряжение, после дифференцирования оно превратится просто в постоянный ток, и этот ток будет, после усиления, двигать диффузор,
Естественно, что чем быстрее крутим, тем быстрее изменяется напряжение, тем большее постоянное напряжение получается после разделительного конденсатора.
Проверить элементарно - нужна батарейка, потенциометр и усилитель.

---------- Сообщение добавлено 19:02 ---------- Предыдущее сообщение было 18:58 ----------

Вообще-то я не имел ввиду ставить прямо перед ТБ, а перед транзистором ТБ, вот так:

Так делать нельзя.
А что плохого? Цена вопроса - конденсатор между эмиттером транзистора и потенциометром. И никаких проблем.

[Schertler]

Так делать нельзя.
А что плохого? Цена вопроса - конденсатор между эмиттером транзистора и потенциометром. И никаких проблем.

Извиняюсь, никак не представил себе..... это как ??

[semimat]

semimat,
Ты забываешь о том, что дальше имеются разделительные конденсаторы.
Они продифференцируют медленные изменения постоянного напряжения.

Разделительный конденсатор не дифференцирует сигнал. Он "условно" дифференцирует только очень низкочастотные сигналы, ниже нижней границы полосы пропускания, а выше неё, то есть в своем рабочем частотном диапазоне разделительный передает сигнал почти "один в один", то есть, повторяет его , а не дифференцирует. Мы говорим о частотах ниже частоты среза (медленный процесс поворота ручки). В этом случае сигнал на выходе разделительного конденсатора будет намного слабее, чем на его входе - это легко проверить, подав на цепочку "разделительный конденсатор"-"резистор на землю" синус постоянной амплитуды и убедиться, что на выходе будет синус меньшей амплитуды, и тем меньшей, чем ниже частота.

[Гоша]

semimat,
Симулятру поверишь?

[semimat]

Извиняюсь, никак не представил себе..... это как ??

Чтобы удовлетворить замечания коллег надо схему модифицировать примерно так.

Потенциометр можно взять и 10 кОм, но дальше уменьшать не стоит - будет уменьшаться максимальная амплитуда выходного сигнала.
Как я писал, это практически не изменяет топологию платы, поэтому можешь экспериментально сравнить два варианта. У моего первого есть риск, что будет шуршание или движение диффузора низкочастотного динамика при вращении ручки, а у этого второго варианта больше выходное сопротивление и меньше максимальная амплитуда выходного сигнала. Какой вариант будет предпочтительней, лучше определить на практике.

---------- Сообщение добавлено 21:48 ---------- Предыдущее сообщение было 21:41 ----------

semimat,
Симулятру поверишь?

Конечно поверю. Если ты считаешь, что разделительный конденсатор дифференцирует сигнал, то при подаче на него быстрого скачка напряжения (производная бесконечно большая) на выходе должен быть бесконечно большой выброс. Но это не так - на выходе будет скачок в точности той же величины. Конденсатор в точности повторит на "правой" обкладке то, что пришло на "левую", поскольку на нём напряжение мгновенно меняться не может.

[Гоша]

semimat,

Единственное замечание по поводу выходного сопротивления. В верхнем по схеме положении движка оно равно выходному сопротивлению повторителя, а в промежуточных положениях на него можно забить ввиду того, что соединительный кабель предполагается коротким.
Смоделировал крутеж потенциометра.
С самим потенциометром заморачиваться не стал, заменил изменением напряжения в 300 мВ.
За 1 сек напряжение увеличивается на 300 мВ, потом секунду не изменяется, затем за 1 сек уменьшается на 300 мВ.
В результате вот такая хрень.

---------- Сообщение добавлено 20:30 ---------- Предыдущее сообщение было 19:52 ----------

Конечно поверю. Если ты считаешь, что разделительный конденсатор дифференцирует сигнал, то при подаче на него быстрого скачка напряжения (производная бесконечно большая) на выходе должен быть бесконечно большой выброс. Но это не так - на выходе будет скачок в точности той же величины. Конденсатор в точности повторит на "правой" обкладке то, что пришло на "левую", поскольку на нём напряжение мгновенно меняться не может.

Напряжение не может меняться на конденсаторе мгновенно, но ток может. Этот ток вызовет на резисторе падение напряжения. И чем быстрее меняется ток, тем больше будет скачек напряжения.
Естественно, этот скачек не может быть больше, чем вызвавший его скачек на входе, иначе это бы противоречило закону Кирхгоффа. Но только потому, что RC цепь дифференциатор неидеальный. А в случае идеального дифференциатора скачек напряжения при мгновенном изменении тока через дифцепь таки да, вызовет бескончно большой скачек нпряжения на резисторе.
Хотел отсимулировать- сдох компьютер. Пишу с планшета.

[semimat]

semimat,

Единственное замечание по поводу выходного сопротивления. В верхнем по схеме положении движка оно равно выходному сопротивлению повторителя, а в промежуточных положениях на него можно забить ввиду того, что соединительный кабель предполагается коротким.
Смоделировал крутеж потенциометра.
С самим потенциометром заморачиваться не стал, заменил изменением напряжения в 300 мВ.
За 1 сек напряжение увеличивается на 300 мВ, потом секунду не изменяется, затем за 1 сек уменьшается на 300 мВ.
В результате вот такая хрень.

По поводу выходного сопротивления в середине потенциометра, то при 10 килоомном резисторе, в среднем положении движка выходное сопротивление будет 2,5 кОм, и действительно, такое сопротивление "прокачает" кабель до 6 метров без завала на 20 килогерцах.
Хорошо, что ты просимулировал схему. Сигнал ослаб не сильно. Правда, и частота среза у этого звена - 0,3 Герца. А другие звенья, которые "встретятся на пути" сигнала, будут иметь частоту среза 5...20 Гц. После них от сигнала мало что останется. Надо проверять на практике... но я сейчас тоже склоняюсь у к тому, что второй вариант предпочтительней, поскольку запас по амплитуде есть, и большее выходное сопротивление не страшно.

[Schertler]

Чтобы удовлетворить замечания коллег надо схему модифицировать примерно так.

Честно говоря, я никак иначе и не представлял установку Пота на выходе ........ наверное, это было услышано как на самом конце после резистора 200 Ом...... Нет, именно после последнего конденсатора ........

Надеюсь, таким образом законы и правила схемотехники не нарушаются ....... можно ещё один разделительный конденсатор добавить 0.1 мкФ .....

[Гоша]

Schertler,
Не надо уже ничего добавлять. Все уже, нету постоянки на выходе.
Тем более 0,1 мкФ. Ты же не знаешь, какое входное сопротивление последующего усилителя.
Ты лучше разберись с конденсаторами С1 и С1-1. Их емкость неоправданно мала (1 нФ). Потом будешь говорить, что низов не хватает
У Фендера стоит 390 пФ потому, что там входное сопротивление 10 мОм. А в твоих схемах 100 кОм. Значит конденсатор должен быть в 100 раз больше, т.е 39000 пФ = 39 нФ.

[semimat]

semimat,
Напряжение не может меняться на конденсаторе мгновенно, но ток может. Этот ток вызовет на резисторе падение напряжения. И чем быстрее меняется ток, тем больше будет скачек напряжения.
Естественно, этот скачек не может быть больше, чем вызвавший его скачек на входе, иначе это бы противоречило закону Кирхгоффа. Но только потому, что RC цепь дифференциатор неидеальный. А в случае идеального дифференциатора скачек напряжения при мгновенном изменении тока через дифцепь таки да, вызовет бескончно большой скачек нпряжения на резисторе.

Здесь я снова не соглашусь с тобой. Разделительный конденсатор в своем рабочем диапазоне частот абсолютно не является дифференцирующим звеном. Наоборот, он почти в точности повторяет входной сигнал, и чем точнее он это сделает, чем ближе его выходной сигнал будет похож на входной, как это имеет место, например, при простом резистивном делителе - тем лучше. Только тогда сигнал, проходящий через него не исказится - а это нам и надо! Была бы беда, если бы каждый разделительный конденсатор в звуковом тракте дифференцировал проходящий через него звуковой сигнал - мы бы на выходе тракта его просто "не узнали". К счастью, разделительные конденсаторы рассчитаны так, чтобы в звуковом диапазоне они повторяли сигнал, передавая его без искажений, отсекая только постоянку и инфранизкие частоты.

[Schertler]

Schertler,
Не надо уже ничего добавлять. Все уже, нету постоянки на выходе.
Тем более 0,1 мкФ. Ты же не знаешь, какое входное сопротивление последующего усилителя.

Знаю точно, это вход процессора Boss SE-50, который по паспорту 1 мОм ! А выходное сопротивление процессора 50 кОм ......... дальше уже УМ ........

[Гоша]

Здесь я снова не соглашусь с тобой.

Ну тогда и с энциклопедией не соглашайся http://femto.com.ua/articles/part_1/1082.html
Ты прав, конечно, что в усилительной аппаратуре постоянная времени разделительных RC цепей выбирается из условия RC>>1/Fн. В условиях квазистационарных сигналов это срабатывает, но не мешает RC цепочкам быть фильтрами ВЧ, крутить фазу...
Однако в области низких частот функция дифференцирования выполняется достаточно точно, и чем ниже частота, тем точнее.
При кручении потенциометра мы как раз и уходим в область частот, когда этот эффект особенно заметен.
Рассматривать дифференцирующий эффект RC цепочки на синусоидах бессмысленно, поскольку он проявится только в повороте фазы и изменении амплитуды. d(sinx) = - cos(x), на осциллографе синусоида и косинусоида выглядят абсолютно одинаково.
А вот если взять сложный сигнал, меандр например, то тут и вылезут дифференцирующие свойства RC цепочек.

[semimat]

С энциклопедией я как раз соглашусь, и даже утверждал ту же мысль в своем посте #287 . Цитирую: "Разделительный конденсатор не дифференцирует сигнал. Он "условно" дифференцирует только очень низкочастотные сигналы, ниже нижней границы полосы пропускания,.. В этом случае сигнал на выходе разделительного конденсатора будет намного слабее, чем на его входе."
А вот цитата из твоей ссылки:
"Следовательно, при заданных параметрах Д. ц. дифференцирование тем точнее, чем ниже частоты, на к-рых концентрируется энергия входного сигнала. Однако чем точнее дифференцирование, тем меньше коэфф. передачи цепи и, следовательно, уровень выходного сигнала." Вот об этом я и говорил - для низкочастотных сигналов коэффициент передачи разделителньных конденсаторов очень мал , и тем меньше, чем ниже частота (а на постоянке он обращается в ноль). Поэтому сверхнизкочастотный сигнал от вращения потенциометра будет проходить через разделительные конденсаторы с большим ослаблением и на динамике от него уже почти ни чего не останется.

[Schertler]

Думаю, что вопрос совсем простой, но всё же задам его, насколько это практикуется в таком виде ......

Решил делать отдельный БП-Стабилизатор, есть подходящего размера корпус адаптера куда может всё легко поместиться......\

Никакой необходимости, даже идеи нет в чём и когда может такое понадобиться, но всё делая вручную, было бы неправильно не использовать весь потенциал по стандартным напряжениям, другими словами, элементарным способом наделить адаптер возможностью обеспечить 9, 12 и 15 Вольт в случае такой необходимости ......
Эта схема ПРЕ-преда думаю лучше будет работать от 15 Вольт, а вот если вдруг возникнет необходимость использовать 9В, то простым переключателем за секунду будет это решено ...... то есть, используя 3 разных Стабилитрона и механический переключатель менять выходное напряжение .....

Вопрос: можно ли так делать, и можно ли так делать при включённом адаптере ? В принципе, в случае исключения поражения цепи при переключении, можно это делать в отключённом положении, однако на конденсаторах всё же может оставаться достаточно тока .........

[Гоша]

Можно и можно.
Нужно только добавить конденсатор ок. 100 мкФ с базы транзистора на землю.
Это, во первых, значительно уменьшит пульсации выходного напряжения, а во вторых, снизит броски выходного напряжения при переключении.
Твоя любовь к параметрическим стабилизаторам меня просто удручает. Ты освоил симулятор, посмотри, как это все работает и пойми, что это не совсем стабилизатор. Трансформатор только не рисуй, замени его источником переменного напряжения 50Гц амплитудой 23 В. Нагрузи разными токами нагрузки, посмотри пульсации на выходе.
На LM317 это делается на раз и без всяких стабилитронов, просто переключая резисторы. И на LM стабилизатор настоящий, компенсационный, много качественнее, чем параметрический.

[straus]

Вопрос: можно ли так делать, и можно ли так делать при включённом адаптере ? В принципе, в случае исключения поражения цепи при переключении, можно это делать в отключённом положении, однако на конденсаторах всё же может оставаться достаточно тока .........

Обычно делается несколько цепей из резисторов и стабилитронов, и база транзистора переключателем подключается к нужной. С базы и с эмиттера транзистора ставятся резисторы на общий.