Пред для электретного микрофона

[Fenyx]

Заходим, товарищи, участвуем!
Литература для интересующихся:
П. Хорвиц У. Хилл "Искусство схемотехники" стр. 128-138.
"Параметрическая линеаризация полевого транзистора или как сделать твердотельный триод" Alex Nikitin.
Ветка здесь "Усилитель на 7 транзисторах" его же.
Обоснование: В микрофоне встроен полевой транзистор, но его включение в стандартной схеме далеко от идеального, о чем в частности сказано на LinkvitzLab, тут, по этому надо не тупо включать его по схеме из даташита, а задать наиболее благоприятный режим работы.
Одна только каскодная схема (без операционного усилителя) дает увеличение чувствительности около 26-30дБ !!! Это впечатляет!
**************************
Финальный вариант схемы (картинка внизу) - в том виде, что работает у меня: картинка и файл с печаткой для SprintLayout.
Разделительный конденсатор С1 и задающую смещение на входе операционника цепочку R6-R7 можно убрать, если напряжение питания будет постоянным и номинал резистора нагрузки каскода R1 будет подобран так, чтобы постоянное напряжение на нем было около 1/2 Uпит.
Конденсатор по питанию можно переместить непосредственно к входным пятачкам платы (как я и сделал, потому что плата вставлена в корпус от щупа вольтметра - теперь это корпус микрофона , и конденсатор мешался). Второй кондер рядом - неполярный электролит для развяски ОС по постоянному току можно отогнуть (если оставить длину его ножек над платой 2мм) и он не мешает.
Напоминаю, что опер можно взять любой, какой вам понравится, я взял AD8610 потому что он обладает просто превосходными характеристиками и при этом высылается фирмой Analog Devices безвозмездно (то есть даром ) всем желающим (на ссылке искать в таблице в столбце "Samples Cart" те строчки где есть "Add to Cart" - туда и жать). Вероятно вам будет полезен этот топик: Заказ деталей.

Последние новости: основные варианты схем с описанием и разведенными печатками собраны в одной статье, лежат тут:Усилитель для электретного микрофона на ОУ
*************************************************************************************
Так как в теме и в привате регулярно всплывают вопросы, то решил вынести сюда своеобразный микро-FAQ.
Первая по хронологии схема, она мной собрана и прекрасно работает до сих пор:

Печатка к ней.
Следующая схема - та которая лично мне нравится больше, на двух оу (в одном корпусе), без дополнительного транзистора. Кроме прочего отличается еще и меньшим минимальным напряжением, которое требуется для ее работы. Практически напряжение снизу ограничено только требованиями примененных ОУ - для использованных мной AD8620 это около 7В (однополярного):

Печатка.
Фото готовой печатки:
Дорожки спциально разведены пошире (и сами и пространство между ними) - чтобы можно было легко сделать "на коленке" - лазерно-утюжной технологией и т.п. - хоть от руки нарисовать. Внимание! В файле для спринта присутствуют некоторые элементы, которых в вышеприведенной схеме нет. Они выполняют вспомогательные функции и на принципиальной схеме отсутствуют чтобы не отвлекать от основной мысли.
То, что ниже в статье - это так, мысли вслух про возможные варианты. К тем могу еще добавить вариант с одним оу и Т-образной ОС, но на мой взгляд он преимуществ не имеет (кроме экономии одного оу, но это экономия пустая, т.к. по цене ничего не выигрываешь и по габаритам тоже - корпус точно такой же). И еще обсуждался вариант по снижению нелинейных искажений самого капсуля (вернее полевого транзистора в нем), путем перевода оного в "линейную" область. Для этого нужно снизить напряжение на капсуле с 2В до примерно 0,35В - см. графики ниже. Такой вариант требует специальной схемы для компенсации температурного дрейфа полевика. Те, кто сильно заморачиваются параметром THD в своем микрофоне (по данным симулятора искажения падают в 10 раз - с 0,45 до 0,05%, на самом деле может быть и по другому - в микрофоне есть еще другие источники искажаний), могут попробовать заменить источник опорного напряжения (у меня это светодиод) на схему, выдающую напряжение 0,35В при 20 градусах и имеющую температурный коэффициент 2,0-2,2мВ на градус (плюс, т.е. с ростом температуры напряжение должно повышаться).
И одно замечание - ссылки на картинки и файлы ведут на сайт многоуважаемого камрада GREY, так что если его сайт забарахлит или он в очередной раз поменяет его структуру, то я не виноват что вы не видите картинок!
*************************************************************************************
Ссылка на связанную тему по микрофонам:
Выбираем измерительный мткрофон
Топик по компьютерным измерениям программой LspLab:
Как пользоваться LspLab3
Еще про измерения:
Измерение АЧХ акустики. Вопросы чайника по JustMLS, RMAA и т.п.
Хороший обзор режимов работы полевика с предложенной (лучшей) схемной реализацией:
https://forum.vegalab.ru/showthread....56#post1898656
Кривые на картинках снизу - ВАХ полевика моего капсуля WM61

[cozycactus]

здраствуйте.думаю в тему будет полезно..

industrial-support@gg.jp.panasonic.com
to me
We are using Panasonic FET part number 2SK123 for WM-61A and I will attach
datasheet of this model.However,only Japanese version is available for
this model. But FET part number 2SK3372*s English version datasheet is
available and the difference between 2SK123 and 2SK3372 is voltage in
conditions:
It is 4.5V with 2SK123 and 2.0V with 2SK3372.

I hope your understandings and best regards

Добавлено через 19 минут
.model J2sk123 NJF(Beta=5.803m Rs=161.2 Rd=161.2 Betatce=-.5 Lambda=37m
+ Vto=-.2958 Vtotc=-2.5m Cgd=1p M=.3333 Pb=1 Fc=.5 Cgs=1p Isr=1p
+ Nr=2 Is=100f N=1 Xti=3 Alpha=10u Vk=100 Kf=1E-18 Af=1)

[alexjc]

сделал усь на 2-х ОУ DIP по печатке отсюда. Работает прекрасно, но при подключении к линейному входу компа - сильный фон на 50Гц - до -30дБ горб стоит как вкопаный. При дотрагивании пальцем до земли падает до -60дБ. Одинаково на встроенной и на внутренней звуковухах, на длинном и коротком кабеле до микрофона WM-61. Подскажите что делать, или так у всех?

[Nota Bene]

Подскажите что делать, или так у всех?

Померьте сопротивление между корпусом микрофона и его выводом "-" (она тоже корпусная). Если сопротивление не нулевое (>2...5ом), то наводки могут лезть в сам микрофон. Завальцовка корпуса обеспечивает контакт, и если что-то окислилось (соединение медь-алюминий), то может помочь либо замена микрофона, либо дополнительное заземление его корпуса.

[alexjc]

микрофоны новые, сопротивление между корпусом и "-" нулевое, видно как они соединены перемычкой. Сейчас микрофон висит на проводе, может поможет установка в трубку от антенны?

[mAxSpace]

Все экранировать нужно.

[alexjc]

помогите добить этот вопрос. Запускаю RMAA и смотрю что происходит на входе звуковухи:
1. Ничего не подключено
2. Подключён просто кабель 1.2м, пробовал разные, горб всё равно появляется даже с огрызком 20 см
3. Включён усилитель, питание батареечное 9В, белый график, фон относительно исчезает
4. Подключён микрофон на кабеле 1.5м, фон 50 Гц
5. Подключён микрофон имплантированный в металлический штекер RCA подключённый напрямую к усилителю, фон 50 Гц пропал, но график уходит вверх и влево, почему?

Что у меня не так?

[mAxSpace]

Это обычные наводки, удивляться нечего. Как экранирована конструкция ?
И вообще, сначала нужно обратить внимание сколько этого фона - -70 дб, в принципе это немного, но следует поискать причину, я думаю это либо слабое экранирование усилителя, либо просто кабель фиговый - и то что он экранирован ничего не значит, значит так экранирован. Попробуй заменить его.

[alexjc]

усилитель без экрана, пробовал положить его в кастрюлю, ничего не меняется. На кабеле даже 20 см, для loop-back теста, горб 50 Гц ещё немного поднимается, а при вставлении его второго конца на выход - фон пропадает.

Добавлено через 14 часов 16 минут
фигня какая-то, попробовал на другом компе подключить к встроенной просто кабель и так и сяк и наперекосяк - нету и намёка на наводки, ничего не меняется при отключённом и подключённом кабелях!

[VVS_]

Блок питания компа/звуковуха фонят.
А наклон графика, это собственный шум микрофона. У меня точно так же.
Причем этот шум и его форма сильно зависит от экземпляра микрофона.

[VVS_]

Сделал я пред для электрета по описанной схеме да и просто инвертирующий буфер на ОР37 делал.
Работает, меряет АЧХ. Но вот в плане звукозаписи вообще отстойно вышло. Звучание сухое, вообще не понятно что.
Когда нагружаю на резистор или на источник тока, снимаю усилителем с большим Rвх (тот же ОР37 в неинверте) звук в области середины намного лучше и богаче, хотя АЧХ почти не меняется.

У кого какие результаты еще? Или здесь для звукозаписи этим не балуются?

[mAxSpace]

Когда нагружаю на резистор или на источник тока, снимаю усилителем с большим Rвх (тот же ОР37 в неинверте) звук в области середины намного лучше и богаче, хотя АЧХ почти не меняется.

Естественно чётных гармоник убавилось. Звукозапись и измерения используют порой противоположные методы.

[VVS_]

При работе на источник тока Кг у меня показывает 0.06%
при работе на буфер то же самое... (искажения АС скорее всего)
Эффект сухости не объясним. Странно, но слух режет..

[mAxSpace]

При работе на источник тока Кг у меня показывает 0.06%

Это в симуляторе ? На маленьком уровне ?
Причиной может быть резкий рост искажений при повышенных уровнях зв. давления, усилитель Феникса может работать на значительно более высоких уровнях без значительного роста гармоник, проверьте - может быть дело именно в этом.

[VVS_]

Ну... у меня искажения АС тоже растут с громкостью. НА больших уровнях 0.2-0.4%. На обоих микрофонах одинаковые..
У меня нет источника сигнала с заведомо меньшими гармониками чтобы сравнить на этот счет две схемы.

У меня источник тока управляемый интегратором, поддерживает на электрете напругу 6 вольт. Это дало хороший динамический диапазон.
Вобщем, я по гармоникам разницу выявить не могу, но звук сильно разный...
Наверное феномен схож с лампами и транзисторами в моей теме. Мерить - бесполезно, надо слушать..

[alexjc]

фигня какая-то, попробовал на другом компе подключить к встроенной просто кабель и так и сяк и наперекосяк - нету и намёка на наводки, ничего не меняется при отключённом и подключённом кабелях!

вобщем пробовал у себя отключать все устройства что можно было, видео менял, эффекта нет, при подключённом ко входу куска кабеля сильные наводки. Зато при подключении к любому разъёму коаксиального кабеля длинной около 11м который с другой стороны подключён ко входу усилителя и выхода ресивера на саб - фон очень сильно падает. Решил что дело всё же в земле, заземлении, но что делать незнаю... Может к батарее попробовать? И почему у других и так всё нормально... БП хороший - Chiftec настоящий.

[mAxSpace]

У меня источник тока управляемый интегратором, поддерживает на электрете напругу 6 вольт.

Не может источник тока поддерживать стабильное напряжение - только ток, в результате если снимать микрофоном достаточно громкий звук, то напряжение на капсюле будет меняться, причём сильнее чем просто с резистором в стоке, и в конце концов произойдёт клипинг, полезут чётные гармоники и звук будет кайфовым (как записан вокал Кристины Агилеры помните ?)
Пред феникса имеено поддерживает неизменным напряжение, что снижает уровень искажений на высоких уровнях и делает микрофон пригодным для серьезных измерений.

Вобщем, я по гармоникам разницу выявить не могу, но звук сильно разный...

Знаю, слышал, измерял и смотрел на экранчик, поэтому и говорю...

Причиной может быть резкий рост искажений при повышенных уровнях зв. давления, усилитель Феникса может работать на значительно более высоких уровнях без значительного роста гармоник

[alexjc]

вобщем, если кому то было ваще интересно, моя проблема была в заземлении. По проводу 11 м комп оказался подключён по земле ресивер-телик-оплётка кабельного. Попробовал заземлиться на водопроводную трубу - становится чуть лучше. Без гемора оставил так. Незнаю, может и можно как-то локально решить эту проблему внутри системника, или внешнего фильтра питания. Но и так усилок феникса с микрофоном на кабеле 1,5 м даёт шумы где-то -60 дб, покатит.

[VVS_]

Не может источник тока поддерживать стабильное напряжение - только ток, в результате если снимать микрофоном достаточно громкий звук, то напряжение на капсюле будет меняться, причём сильнее чем просто с резистором в стоке, и в конце концов произойдёт клипинг,

Если сильно сильно орать то на капсюле 500 милливольт максимум. До 6 вольт далеко. С клипингом капсюля не сталкивался еще.
Сам по себе капсюль имеет выходное сопротивление для полезного сигнала порядка 50-100 ком. То есть не является идеальным источником тока. Видимо есть внутренняя емкостная ООС затвор-сток, которая при нагрузке на ИТ берет свое.
Интегратор с мегаомным резистором меряет напругу на капсюле и плавно управляет источником тока на который нагружен капсюль. Среднее значение напруги держит 6 вольт.
Про гармоники судить не берусь, просто звучание сильно разное.

[mAxSpace]

До 6 вольт далеко.

Возможно, 6 вольт не пробовал подавать.

[cozycactus]

просимулируйте схему феникса с 2sk123 который в вм-61а
там вроде искажений больше чем с линквиц модом