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!

Спасибо огромное и простите за "слепые" изменения схемы, иначе это не назовёшь...... однако, получается, что реально неспособную схему симулятор может выдать за рабочую ??? Я начал изменять номинал резистора на коллекторе первого транзистора - помню, от него зависят искажения! а дальше именно вслепую получилось поменять другие номиналы полностью доверяя симулятору......

Для питания этого преда у меня два варианта, первый - присоединить к питанию преда B-Band 3В, второй - если не получится первый, то встроить корпус от Октавы имеющий питание от 3-х батареек-монеток 4,5В....... я сейчас попробовал в симуляторе установить питание 4,5В но выход падает значительно до мкВ...... я так понимаю, что такое низкое питание создаёт серьёзную проблему для получения минимальных 10-15 мВ на выходе....... может есть конкретные транзисторы, которые также хорошо работают на низкое напряжение ???

[Гоша]

Я уже писал о том, что каждую схему нужно настраивать.
А при изменении напряжения питания и подАвно.
Нельзя просто так изменить питание в 3 раза.
А насчет симулятора - он не предназначен для указания на ошибки автора схемы. То есть при задании слишком малого тока коллектора не выскочит надпись - ТОК КОЛЛЕКТОРА СЛИШКОМ МАЛ. Симулятор просто не знает такого понятия - слишком мало.
При питании от 4,5 вольт нужно изменить значение резистора R3 (по моей последней схеме) до 130 кОм и все получается.
Я ж не зря там написал комментарий - подобрать значение R3 до получения на коллекторе Q2 напряжения 1,2 В (а для питания 4,5 В нужно установить на коллекторе 1,4 В). Это оптимальные рабочие точки по постоянному току (DC operating point). Это напряжение видно в левом нижнем углу экрана, если наехать на узел схемы щупом.
Транзисторы здесь ни при чем. Напряжения питания 3 В вполне достаточно, чтобы работали кремниевые транзисторы. А вот при 1,5 В уже надо задуматься о переходе на германиевые транзисторы.

---------- Сообщение добавлено 14:25 ---------- Предыдущее сообщение было 14:23 ----------

что такое низкое питание создаёт серьёзную проблему для получения минимальных 10-15 мВ на выходе

Малое напряжение питания наоборот, создает проблему для получения высоких выходных напряжений. Для милливольтов - без разницы. Если правильно установить режимы работы транзисторов.

[Schertler]

Спасибо разобрался! А я полностью полагался на симулятор, т.е. ожидал от него таких указаний !!
Сегодня-завтра соберу схему на 4,5В, очень надеюсь на существенное улучшение...... подключённый к преду B-Band капсюль звучит совсем иначе, как добротный динамический микрофон....... звучание звонкое за счёт ВЧ преда который по паспорту 40 кГц, может оно преукрашено, но ВЧ усиливается настолько, что нужно использовать только 60-80% ресурса.....

Ещё одна деталь - шум: симулятор показывает шум 3.0024µV на питание 4,5В (R3 = 130 кОм), правильно ли я нахожу этот параметр ? если да, то шума вроде нет совсем, да ??

[Гоша]

симулятор показывает шум 3.0024µV на питание 4,5В (R3 = 130 кОм), правильно ли я нахожу этот параметр ? если да, то шума вроде нет совсем, да ??

Находишь правильно.
А насчет нет совсем - ошибаешься.
При амплитуде сигнала на выходе 10,6 мВ его действующее значение составляет 7,55 мВ.
Шум ведь считается относительно чего то конкретного.
7,55 мВ/3 мкВ = 2517, то есть шум в 2517 раз меньше, чем напряжение полезного сигнала.
Если перевести в децибеллы, получим отношение сигнал/шум 68 дБ. Весьма неплохо.

[Schertler]

"Весьма неплохо" для чайника это точно неплохо!
Посмотрим какой будет у меня результат.....
Кстати, а какое теперь выходное сопротивление этой схемы ? номиналы R3 и R4 очень изменились .......

[Гоша]

Ну и что?
Выходное сопротивление этой схемы составляет около 25 Ом и практически не зависит от номиналов.
Потому что ООС.

[Schertler]

Гоша, вопрос по ВЧ капсюлей:......

Вы знаете, что я решил ставить т.н. буфер-проводник между декой гитары и капсюлем, использую твёрдую пластмассу близкую к природной кости (камни домино подходят идеально, а медиаторы из домино это стандарт....). С деки напрямую в звучании было много "деревянного ящика", а проводник трансформирует эти звуки в более собранные "высокие" .......

Так вот, после установки капсюля (клейка!) вы не поверите, ВЧ даже с избытком, может это заслуга B-Band, но капсюль (не самый лучший!) набирает ВЧ более чем достаточно........ а вот с НЧ настоящий кризис, его почти нет. Может эта схема поможет с НЧ, но я решил везде увеличить номиналы конденсаторов с 10 до 22мкФ, а тот с чешской схемы попробовал и 220мкФ, но картинка частотки переворачивается ......

Конденсаторы 22мкФ добавили дБ в частотке, думаю это за счёт НЧ ......

Помогите понять почему переворачивается частотка с конденсатором 220 мкФ ??

Вот картинки:

[Гоша]

Ничего там не переворачивается.
Обрати внимание на цифры шкалы децибелл. С 200 мкФ там практически прямая линия. Подъем на 20 Гц 0.002 дБ.
Ожидаемый результат от развязки капсюля от деки.
При непосредственном креплении корпуса капсюля к деке все колебания деки передавались на корпус капсюля. Дека представляет собой фильт верхних частот, оттого и подчеркивались низкие частоты.
А развязал корпус капсюля от деки - стала в основном колебаться мембрана. Она колеблется от волны в воздухе, отсюда лучшее воспроизведение ВЧ и худшее НЧ.

[Schertler]

Ничего там не переворачивается.
Обрати внимание на цифры шкалы децибелл. С 200 мкФ там практически прямая линия. Подъем на 20 Гц 0.002 дБ.
Ожидаемый результат от развязки капсюля от деки.
При непосредственном креплении корпуса капсюля к деке все колебания деки передавались на корпус капсюля. Дека представляет собой фильт верхних частот, оттого и подчеркивались низкие частоты.
А развязал корпус капсюля от деки - стала в основном колебаться мембрана. Она колеблется от волны в воздухе, отсюда лучшее воспроизведение ВЧ и худшее НЧ.

Два нюанса........

1) Конденсатор 220 мкФ: ну конечно же цифры на шкале показывают реальную картину, и не подумал детально рассмотреть....... с малым 22мкФ конденсатором у нас спад НЧ около 0.6 дБ, а с 220мкФ подьём НЧ на 0.002 дБ ...... наверное, стоит ставить 220мкФ, в моей ситуации пусть будет чуть больше НЧ, чем меньше на полдецибелла, вы согласны ??

2) Метод стыковки микрофона к деке это очень щепетильная тема...... например, исключено крепить конденсаторный микрофон напрямую к деке, получится сплошной барабан...... динамический капсюль я использую не только как микрофон, но ещё и как вибро-пикап, отсюда и осторожность с НЧ...... капсюль мне показался тоже достаточно "глух и грубоват" и чересчур НЧ-ым, высоких просто было не заметно. Теперь есть звенящее ВЧ стальных струн что экстремально важно и приятно, мне кажется я сделал правильный выбор...... нужно постараться "набрать" НЧ немного.... думаете получится ??

[Гоша]

Полдецибелла вряд-ли на слух можно отличить.
Если есть место - можно поставить 200 мкФ, меньший потом всегда можно поставить.
Дополнительно поднять НЧ простыми средствами не получится.

[Schertler]

Полдецибелла вряд-ли на слух можно отличить.
Если есть место - можно поставить 200 мкФ, меньший потом всегда можно поставить.
Дополнительно поднять НЧ простыми средствами не получится.

Есть ещё одна вероятность, что усилив капсюль до 10-12мВ на входе B-Band может быть достаточна для нужных НЧ.....
Сборка схемы - ответы на всё!
Этот тип динамического пикапа - микрофон работающий и на вибрацию - я уже показывал на фото, точно такой метод крепления капсюля к деке используется швейцарским Шертлер, и стоит он почти 600 евро-рублей....... плотное касание через корпус - требование!!

Вложение 332346 Вложение 332345

И самое важное достижение: почти идеальное решение для озвучания стальных струн (и любых!) стоимостью <1 доллара..... микрофонный звук ........ всякое пьезо на свалку!

[VladimirV]

нужно постараться "набрать" НЧ немного.

Вот для этого и нужно регулируемое микширование от нескольких, по разному смонтированных капсулей. И тональный баланс выравнять, и правильные акценты призвуков подчеркнуть или наоборот задавить - в зависимости от конкретной техники игры.

[Гоша]

"Добрать" маненько баса можно и в этой схеме. Добавив два элемента.
C2 и R3.
Czech _ BassBoost.zip

[Schertler]

Гоша, вот спасибо!
НЧ растут на 5+ дБ !!!
А ВЧ при этом остануться те же самые, что были ??
А конденсатор 2мкФ Плюсом "вверх" да ???

Продолжение тематики про эффективность ТБ, я хотел бы услышать ваше мнение про другую схему от того же Фендэр известную как SWR - очень приличные акустические аппараты. Схема почти такая же, но имеет более разработанную часть ТБ, RC цепи и отдельные ОУ в ТБ ........ правильно ли я понимаю, что эта схема будет иметь более широкий диапазон регулирования НЧ-СЧ-ВЧ ??? почему-то ВЧ линия не имеет своего ОУ ......

Вот схема:

[Гоша]

А ВЧ при этом остануться те же самые, что были ??

Да.

А конденсатор 2мкФ Плюсом "вверх" да ???

Нет. Плюсом ставится в сторону, где больше положительный потенциал. И вообще, желательно неполярный.

Схема почти такая же,

Совершенно другой принцип построения темброблока. Он сделан на гираторах - аналогах катушек индуктивностей, а не на мосте Баксандалла.
Как там у него с диапазонами регулирования - ХЗ, надо моделировать и проверять.
На ВЧ ОУ не установлен, потому что регулировка задумана первым порядком фильтра, для него ОУ не нужен.

[Schertler]

Нет. И вообще, желательно неполярный.

Неполярный конденсатор 2 мкФ (и 4мкФ) есть у меня керамические, только там габариты внушительные - один конденсатор больше чем вся эта схема с куском платы и батарейками почти !! а электролит никак ? я попробовал в симуляторе электролитный в обоих направлениях полюсов и также всё работает ........

[Гоша]

Да будет работать и электролит. Плюсом к R3.
А какая разница симулятору электролит/неэлектролит при вычислении АЧХ? Никакой.
Вот если в свойствах электролитического конденсатора задать дополнительные параметры, тогда симулятор их учтет и результат будет разный.
А еще можно нажать кнопку "Select Capacitor" и выбрать из списка тип. Тогда в модель будут подставлены реальные параметры конденсатора выбранного типа.
Ты этого не сделал, но ожидаешь чуда от симулятора.
Этого не случится. Я уже много раз говорил, что детальность работы симулятора напрямую зависит от детальности моделей элементов. А детализация модели полностью на совести разработчика схемы. Симулятор - это научный инструмент, а не программка с кнопками "сделать мне красиво" и "показать, где я накосячил" .

[Schertler]

Спасибо, поставил электролит ....
Несколько вопросов про конденсаторы перед сборкой ..... дело в том, что есть совсем крохотные электролиты и из-за малого пространства, эффективнее было бы поставить эти маленькие....... однако, номиналы чуть отличаются, скажите, что реально отрицательного я получу если:
1) на воде и выходе поставлю электроилиты 68мкФ (вместо 22мкФ) ?? может даже НЧ будет больше ??
2) а на НЧ, вместо 200мкФ поставлю 100мкФ ??

Симулятор изменений не показывает......

[Гоша]

1. Теоретически да, практически - нет.
2. Точно изменений не кажет? Шкалу посмотрел?

[Schertler]

Вот изменения в схеме сделанные из-за наличия маленьких конденсаторов ....... только уменьшил чувствительность до 6мВ резистором R3 (увеличил номинал 47Ом) чтоб батарейки дольше работали ..... предложенный вами конденсатор С2 тоже увеличил до 4.7мкФ.... кстати, я правильно понял полярность его подключения ???

Большой конденсатор на 200 мкФ уже не так критичен.....

А есть ли смысл в конденсаторе-фильтре на напряжение 50мкФ? нужно ли "фильтровать" батарейку ? это тоже из-за экономии и габаритов.....

Czech _ 4,5V - 2.rar