Доработка бюджетного студийного конденсаторного микрофона или нестандартное схемное решение для стандарта фантома 48V, 6.8 кОм/6.8 кОм.

[Павлунчик]

ВНИМАНИЕ! - Данная схема НЕ РАБОТАЕТ с трансформаторным входом. Таковой проектировалась изначально и сознательно.
Вопросы о "пристройке транса" с ТС не обсуждаются.

Хочу поделиться с интересующимися довольно своеобразным схемным решением преобразователя импеданса студийного конденсаторного микрофона. Схема с успехом прошла испытания в десятках студий (любительских и профессиональных). Интересно ваше мнение, пожелания, критика основанная на реальных измерениях или эмуляции.
Идея (кстати родилась в Ташкенте) простая - два повторителя с раздельным питанием от резисторов источника фантома 48V звуковой карты + ПОС "слежения" с выхода усилителя в цепь питания первого каскада посредством двух конденсаторов.
Более полугода шло активное обсуждение этой идеи на другой площадке - где тема называлась "В помощь Самоделкину. "Нерадивый" конденсаторный микрофон зазвучит лучше!", её нетрудно найти в инете. Немало повторивших эту схему, тестов-сравнений, восторженных отзывов, здоровой критики и, куда без них - группа "вечно критикующих но не практикующих". Недавно вышел ролик, где эту схему тестирует один из увлечённых микрофонной тематикой. Естественно не "доктор акустических наук" но треки для сравнения любезно представил за что ему огромная благодарность.
https://www.youtube.com/watch?v=o6fv...ature=youtu.be
Схема -
Полевой транзистор можно выбрать из широкого списка маломощных - K30, 5457,305, 202, 5485 и т.п. Простая настройка - подбор R8 для установки на выходе "3" (он же третий контакт XLR разъёма) постоянного напряжения в пределах 20-21V.
Дроссели - ферритовые бусинки. Хотя можно и без них. Возбуждение схемы на ВЧ не замечалось.



---------- Сообщение добавлено 17:00 ---------- Предыдущее сообщение было 16:54 ----------

Тест в эмуляторе -


---------- Сообщение добавлено 19:09 ---------- Предыдущее сообщение было 17:00 ----------

Тест - коэффициент передачи -



Тест - эффективность компенсации паразитной ёмкости входа (сигнал подаётся на вход через очень малую ёмкость - 0.1 пФ). Как это отражается на КНИ и коэффициенте передачи -



---------- Сообщение добавлено 22:43 ---------- Предыдущее сообщение было 19:09 ----------

Далеко не во всех бюджетных КМ встроен высоковольтный преобразователь (варианты ВП рассмотрим позже) но и без него схема может "оставить" для питания капсюля около 46 Вольт, а вкупе с малыми потерями по передаче, после доработки "нерадивого" мика, мы получим ощутимый прирост чувствительности.
Капсюль обозначен на схеме, как C1.



---------- Сообщение добавлено 23:36 ---------- Предыдущее сообщение было 22:43 ----------

Тест - питание 24V -
Схема, сама по себе, достаточно линейна даже при значительном снижении напряжения питания и превосходно линейна от 40V вплоть до 60V.



По совету уважаемого semimat, для предотвращения резкого броска напряжения на выходе схемы, около 10 Вольт, в момент включения фантомного питания, схема дополняется диодом (1N4148 или аналогом) -



Для обеспечения наиболее плавного и безопасного запуска включать фантомное питание только после подключения устройства. Эта рекомендация относится и к другим КМ с фант.пит. 48В.

[Павлунчик]

По моему, в среднем на простых транзисторных схемах с током потребления 2...3 мА выходное сопротивление не просто получить меньше 100...200 Ом

У простой в Октава-105 около 12 Ом.
У "отца" FIN около 7 Ом.
У FIN около 0.7 Ом.
У FIN "ДарПаШи" (Дарлингтон/Павлунчик/Шиклаи),составной трёхтранзисторный усилитель - около 0.1 Ом.
У TLM-103 около 0.05 Ом.
---------------
Но каким бы ни было выходное сопротивление, от 100 Ом вплоть до 0.00000000001 Ом или генератор тока - схема без эффективной компенсации паразитной ёмкости входа всегда будет слышимо врать.

[shura1959]

У простой в Октава-105 около 12 Ом.
У "отца" FIN около 7 Ом.
У FIN около 0.7 Ом.
У FIN "ДарПаШи" (Дарлингтон/Павлунчик/Шиклаи),составной трёхтранзисторный усилитель - около 0.1 Ом.
У TLM-103 около 0.05 Ом.

Круто, я отстал от передовой конструкторской мысли.... Ну, например, для Октавы 105:
Поскольку ООС нету, то расчётное выходное сопротивление примерно составит сумму Rист.(2кОм)/200(бетта)=10 Ом,+ Rобъёмное эмиттера=10 Ом, +Rдиф.эмиттера=25/1мА=25 Ом,+ Rобъемн.базы=30 Ом, итого 80 Ом, это взяты "минимум-миниморум" значения сопротивлений, реально, думаю, будет побольше. Ну, а при ОООС выходное сопротивление, конечно в Кос меньше.

[Павлунчик]

Круто, я отстал от передовой конструкторской мысли.

Ничего страшного. Соберёте схему, один из "балансировочных" 47 Ом/47 Ом сделаете переменным, подмешаете в фантом мешающий сигнал и отрегулируете его на минимум в звуковом редакторе (лучше на слух). Получившуюся разницу между сопротивлениями думаю сможете измерить.
Она и будет выходным сопротивлением усилителя микрофона.

Октава-105

[Espresso]

Увы таких не было ещё.

Были! И не такие были. Такое ощущение, что с появлением недорогих китайских LDC-капсюлей все бросились в микрофоностроение и порой воротят такое!
Я не схемотехник, простой радиолюбитель, но иной раз смотришь на схему и волосы на спине дыбом встают.

Подкупает недалёких красивой симметричной картинкой.

Я давно ушёл от симметричных решений. Их главная проблема - асимметрия в железе. Прецизионные детали и подбор транзисторов проблему не решает - плечи получаются разными, что ведёт к росту искажений, в первую очередь интермодуляционных, выражающихся в грязном и подчёркнутом звучании шипящих. Симметрия линии и входа не означает, что источник автоматически должен быть симметричным. Его задача - правильно сформировать сигнал. Задача линии - точно и без помех его передать, а входа - обеспечить работу симметричной линии и точно принять сигнал.

Увы таких не было ещё.
Меня дико бесит такое пренебрежительное отношение к Шиклаи.

И тут соглашусь. Мой научный руководитель как-то давно преподал мне урок. На мой вопрос "Может пружинную шайбу использовать?" он сказал "Не пружинная шайба, а шайба Гровера. Изобретателей надо помнить и уважать".

[Павлунчик]

Были! И не такие были.

Именно. Но "типичных" не было. Что ни фирма то своя заморочка. Я в смысле что эта схема, как и остальные - "от балды".

--------------
Разные схемы - разные возможности/ТХ.
Шопс нельзя назвать преобразователем импеданса для конденсаторного капсюля, скорее усилитель с большим входным сопротивлением по постоянному току. С тщедушным конденсаторным капсюлем картина УВЫ не завидная.
Иначе серьёзные корпорации никогда бы не прошли мимо. А они прошли.

[shura1959]

Соберёте схему

Всё логично, разность сопротивлений и даст Rвых.. Собрал модель, получил некоторое совпадение со своими расчётами. 1мВ/6,5мкА=150 Ом, Rвых.=150 Ом-75 Ом=75 Ом. Честно говорю, ничего не подгонял, Сначала вручную прикинул, только после Вашего поста промоделировал. Я что думаю, судя по частоте среза цепи R9 и ёмкости на "землю" 100мкФ (на схеме не обозначено) равной 30 Гц, Rвых. согласовано для частоты 50 Гц. Тогда всё вписывается в теорию.

[Павлунчик]

Я не схемотехник, простой радиолюбитель, но иной раз смотришь на схему и волосы на спине дыбом встают.

Продвинутый надо сказать. В электронике последнее слово за измерениями, сравнениями. Теория же ЛЕГКО может вильнуть несоответствием ничуть не поперхнувшись. Пример выше
Реальная схема, реальные значения, на схеме ЧЁТКО отражено полсотни лет как... но...
Не заходите далеко в теорию

[shura1959]

Пример выше

Это Вы зря, я не верю в чудо. У меня нет 105-й, и микрофонов с подобными схемами, специально собирать не буду, думаю, моего предыдущего опыта достаточно, чтобы верить "примеру выше".

[Павлунчик]

Это Вы зря

Разница в сопротивлениях на выходе Октава 105 - не зря.
Другой разницы нет. Выходное сопротивление уся около 12 Ом.
Реальный мост это подтверждает.

[shura1959]

Выходное сопротивление уся около 12 Ом.

На какой частоте?

[Павлунчик]

На какой частоте?

На "розовой".

[shura1959]

На "розовой".

Понятно, спасибо.

[Павлунчик]

Понятно, спасибо.

Моё почтение.

[shura1959]

Выходное сопротивление уся около 12 Ом.
Реальный мост это подтверждает.

Не люблю спорить, и Титце Шенк, конечно, нам не автроитеты. Даже ЭП на идеальном транзисторе, без "паразитов", при токе коллектора 2мА (ток потребления 105-й примерно 2,5мА), и сопротивлении источника (полевик) 2кОм, и бетта ВС308=500, будет иметь выходное сопротивление 26мА/2мА+2кОм/500=17 Ом, но он ведь не идеальный.

[Павлунчик]

Не люблю спорить, и Титце Шенк, конечно, нам не авторитеты

"Не создай себе кумира".
Как видите я тоже ушёл от спора.
Пусть каждый решает сам чем руководствоваться, теоретическими или реальными результатами измерений.
Не встречал, в известных схемах, разницу в мосте заметно более 12 Ом.
А в схемах с ОООС она вообще незначительная, можно ставить одинаковые сопротивления на выходе. Что известные фирмы и делают.
На счёт "частоты измерения" тут напрашивается анекдот - :
- Кем работаете, чем занимаетесь?
Солист ВИА, исполнитель популярных песен.
- На какой частоте поёте?

---------- Сообщение добавлено 14:03 ---------- Предыдущее сообщение было 13:34 ----------

Изобретателей надо помнить и уважать

Среди них тоже встречались и встречаются пройдохи. Белл (якобы изобретатель телефона), Гельмгольц приклеивший свой ярлык на акустический резонатор используемый повсеместно тысячелетия. К колесу пока не прибили бирку с каким-нибудь "джоном смитом" или "шарлем швалье" но ещё не вечер.
Случай с Шиклаи/Дарлингтон полностью выносит мозг. Официальный сайт мирового гиганта использует находку Шиклаи, а пишет имя человека не имеющего к ней никакого отношения.

[shura1959]

в схемах с ОООС она вообще незначительная, можно ставить одинаковые сопротивления на выходе.

Тут, скорее всего, вопросов нет.

Не встречал, в известных схемах, разницу в мосте заметно более 12 Ом.

Хорошо, пусть это будет результатом Вашей практики.

[Павлунчик]

По моему, в среднем на простых транзисторных схемах с током потребления 2...3 мА выходное сопротивление не просто получить меньше 100...200 Ом

Простая -
37 Ом



Составной повторитель без ОООС -
2.6 Ом



Забыл опыт работы с этой схемой напрочь (по поводу выходного сопротивления), сотни вариантов/околовариантов испытывал и данные в голове переплелись. Подстегнули уверенность заводские минус 11 Ом. В голове чётко крутилась цифра минус 12 Ом. Даже в эмуляторе не перепроверил перед тем, как вставить в список. И даже перепроверять практически не буду, она не стоит внимания.
Благодарю за замечание. Но с Вашими данными всё равно не сходится.
Почему?

---------------

От ВЧ до НЧ гладко. На 100Гц выходное сопротивление увеличивается совсем незначительно.

---------------

Пришлось перерыть у себя кучу не обозначенных файлов мультисим.
Нашёл откуда влетела в мозг весть о 12-ти Омах "октавы".

[shura1959]

с Вашими данными всё равно не сходится.
Почему?

На мой взгляд, всё не так плохо: идеальный транзистор - выходное 17 Ом, с принятыми мной паразитами - 80 Ом. В симуляторе, обычно, модели идеальные и к ним добавлены какие-то примерные паразитные сопротивления (в данном случае) - объёмные эмиттера и базы. То есть, играя этими сопротивлениями, можно получить значения от идеального до реального. Вот, например, паразитные сопротивления для ВС308С в симуляторе Tina. Объёмное эмиттера - 1,94 Ом, базы 10 Ом, коллектор - 1 Ом. Это довольно оптимистичные числа, и для определённых режимов, примерно, Uк=5В, Iк=5...10мА. У нас ток поменьше, и паразиты, соответственно, другие.

[Павлунчик]

У нас ток поменьше, и паразиты, соответственно, другие.

Мой эмоциональный порыв был вызван "100-200 Ом".
Приписал 105ую которую сам же обхожу стороной из-за равного тока покоя входного и выходного транзисторов.
Баловался с "Шоктава", там хоть можно отдельно устанавливать ток покоя транзисторов, вот и вылезли эти 12 Ом.
Иногда случается.
Вы предположили связь с "50Гц". Вот здесь точно для меня тёмный лес.
Когда-то использовал tascam US366. У ней ощутимо шумит фантом по всему спектру и если не установить точный баланс то этот шум лезет в эфир.
Наблюдал разницу аж в 10 дБ. Отсюда всегда считал и считаю что более-менее точный баланс - необходим.
Здесь же выходит - подключи Октава 105 к tascam US366 и здравствуй шум. Поскольку "разница сопротивлений как-то связана с частотой 50Гц, а не с балансировкой". Для чего "устанавливать баланс на 50Гц" но нарушать его во всём остальном спектре на дикое значение?
Честно, для меня это выглядит полнейшим безумием. По этому я был уверен на 1000%, что в Октава 105 разница между сопротивлениями обусловлена выходным сопротивлением усилителя. В Шоктава - соответствует (можно варьировать но заметно хуже 12Ом не выйдет без неприятностей).

[shura1959]

связь с "50Гц"

Это я предположил навскидку, потом перепроверил, с 50Гц связи не обнаружилось, в симуляторе баланс сопротивлений происходит в районе 5Гц, на 50-ти разница около 6дБ.

Посмотрел Шок-октаву на сайте Русселя, там выходное сопротивление должно быть заметно меньше, полевик 2N3819 имеет крутизну чуть ли не в 10 раз больше чем 2SK170, а макс ток коллектора 2N5401 в 6 раз больше чем у ВC308, паразиты, соответственно, в разы меньше.