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.

[Igor EV]

Используйте с любой отсечкой (0-5В).

ОК, спасибо. Я то я уже голову сломал, придумывая, зачем нужно именно 0.5В

Перестройте выходное напряжение (подбором R8) в пределах 16-22В, запишите шум схемы на эквиваленте 75пФ (при 16В, при 22В на выходе 3) и мгновенно сравните по шуму прямо в наушниках. Так же с резистором 3G послушайте шум.

Да, сделаю. Но похоже мне сейчас важнее получить минимальный фон - почему-то лезут частоты 50, 150, 250, 350 Гц (почему только нечетные гармоники?). Но это не микрофон виноват. Просто я делаю самодельный предварительный усилитель (на INA163). Уже начинаю думать, что это глупая затея.

Так же попробуйте на выходе более малошумящие транзисторы 2sa1048 3199BL и другие.

Обязательно. Я даже хочу для интереса попробовать КТ3102Е и КТ3107Л

Еще раз спасибо.

[Павлунчик]

... для интереса попробовать КТ3102Е и КТ3107Л

Для лучшей визуальной разборчивости смотреть в области НЧ.
В самом верху переплетаются три цвета -
Светло-зелёный - это транзистор 3557-6 с резистором на затворе 3G (плато настроено).
Коричневый - это транзистор K30 с примерно такой же отсечкой 0.5V (включен вместо 3557-6 без всяких подстроек). Можно заметить небольшое ухудшение шумовой погоды на ВЧ, в остальном без изменений.
Оранжевый - с тем же K30 но PNP заменён с 1048 на 3107Л (ус. около 500). Можно отметить уже непотребное увеличение шума на ВЧ.
----------------
Ниже - пара "чёрный-красный" - красный это без резистора смещения (затвор 3557-6 "висит в воздухе", плато выставляется автоматически но удерживается недолго, несколько минут, режим крайне нестабильный но полезный для быстрой и точной настройки плато - достаточно потом повторить получившееся выходное напряжение с подключенным делителем и гигаомником лишь подстроив R8).
Чёрный это известное "японское" смещение - напряжение на затворе поддерживается без использования гигаомных резисторов, мутотень но работает, рассмотрим позже.
----------------
Самый нижний - синим - шум карты с закороченным входом 2x33 Ом.



--------------
--------------
Эквивалент капсюля 75 пФ (у меня 74.7пФ) всегда присутствует в схеме по умолчанию.
И конечно же - усиление карты +61.5дБ. Надеюсь определил более-менее точно.

[Igor EV]

Самый нижний - синим - шум карты с закороченным входом 2x33 Ом.

Спасибо Вам за ответ. У меня проблема с моим усилителем. Так что я вряд ли смогу оценить уровень шума схемы FIN, пока не наведу порядок с пульсациями. Вот какая у меня ужасная картина:

Здесь показан график в режиме, когда выводы 2 и 3 XLR закорочены. Усиление +60dB. Сначала у меня было подозрение, что фон лезет по питанию. Поставил дополнительные стабилизаторы на +/-12В - не помогло. Похоже какие-то земляные петли.

У меня еще вопрос по Вашему графику. У Вас Avg = 100. У меня более старая версия программы, и я еще не освоился в ней. Не могу найти, где установить это самое Avg.

Что касается шума на Вашем графике, так на первый взгляд на частотах до 1кГц разницы между первыми тремя графиками нет никакой. Я думаю ее просто не видно, поскольку там от силы 1.5dB разницы. А вот ВЧ шум - да, плохие транзисторы шумят ощутимо сильнее.
Я пока погоняю на транзисторах 2SC2240 и 2SA970. Понятно, что второй транзистор не годится (малый коэффициент усиления). У меня под рукой есть еще BC807, BC817, BC846. Что-то получше нужно покупать (еще и найти где купить проблема).

[Павлунчик]

BC807, BC817, BC846.

Обращайте внимание на ток коллектора. PNP желательно применять с паспортным током коллектора НЕ БОЛЕЕ 200 мА. Лучше 100-150. NPN 150-300 мА.
Личная рекомендация.

---------- Сообщение добавлено 21:59 ---------- Предыдущее сообщение было 21:47 ----------

У меня еще вопрос по Вашему графику. У Вас Avg = 100. У меня более старая версия программы, и я еще не освоился в ней. Не могу найти, где установить это самое Avg.

Давайте попросим "помощь зала". Я так же не знаю.

---------- Сообщение добавлено 22:01 ---------- Предыдущее сообщение было 21:59 ----------

Здесь показан график в режиме, когда выводы 2 и 3 XLR закорочены.

Оба закорочены на контакт 1?

[real64]

У меня более старая версия программы, и я еще не освоился в ней.

Одна из последних версий, где все вынесено в меню.
https://yadi.sk/d/OiLU_Zf2xy5HDw

У меня под рукой есть еще BC807, BC817,

Я ставил. Плохого ничего не могу сказать.

[Павлунчик]

У меня более старая версия программы,

Скачать и установить более новую версию попробуете?
Возможно сюда заходят те, кто сможет Вам в этом помочь.
Попросим?

---------- Сообщение добавлено 22:11 ---------- Предыдущее сообщение было 22:04 ----------

BC817

Этот в схему не суйте. "Тяжёлые" кристаллы в маломощном повторителе - кошмар для звука. Особенно его "антипод" PNP BC807 - здесь это полный ппц.

[maxssau]

Offтопик:

Скачать и установить более новую версию попробуете?

https://radioland.getbb.ru/viewtopic...586&start=2565

здесь есть сообщение с рабочими ссылками

Усреднение есть на верхней панели, но с толковым АЦП оно в принципе и не нужно

[Igor EV]

Одна из последних версий, где все вынесено в меню.

Спасибо, скачал и установил.

Оба закорочены на контакт 1?

Нет, просто между собой.
Схема такая: с каждого входа INA163 идет резистор 2К на землю. Один вход подключен на 2-й контакт XLR, а второй - на 3-й контакт. График снят, когда контакты 2 и 3 закорочены (но не соединены с землей).

Возможно сюда заходят те, кто сможет Вам в этом помочь.
Попросим?

Ага, если можно
Вот график в новой версии программы:

[Павлунчик]

Нет, просто между собой.
Схема такая: с каждого входа INA163 идет резистор 2К на землю. Один вход подключен на 2-й контакт XLR, а второй - на 3-й контакт. График снят, когда контакты 2 и 3 закорочены (но не соединены с землей).

Попробуйте соединить.

---------- Сообщение добавлено 22:46 ---------- Предыдущее сообщение было 22:37 ----------

Я пока погоняю на транзисторах

Тема - "Переходные процессы в усилительном тракте"...
Как ведут себя "тяжёлые" кристаллы в нашей схеме и в её "маленьких извращениях" -
Не забудьте на будущее...





https://rmmedia.ru/threads/140756/page-40

[real64]

Для измерения уровня шума усилителя нам нужно знать три значения.
1. Коэффициент усиления карты, который можно точно определить при подаче на ее вход калиброванного напряжения и записав оцифрованный сигнал в wav. Потом нужно будет вычислить RMS "напряжение" в wav файле, разделить на входное калиброванное напряжение. Это и будет Кус.
2. RMS напряжение шума карты с закороченным входом с измеренным Кус, записанного в wav файл.
3. RMS напряжения шума карты с измеренным Кус с подключенным на ее вход испытуемым устройством, записанного в wav файл .
Дальше RMS шума устройства подсчитывается по формуле.

Подготовил пять файлов :
1 V RMS 24 96 - 1 кГц 1 В на линейный вход
- 30 db - уменьшенный на 30 dB 1 кГц на линейный вход
- 30 +30 - предыдущий сигнал поднимаем до уровня первого ручкой гейн, т. е. устанавливаем усиление 30 дб и более эту ручку не трогаем !!!
+30 резисторы на входе - подключаем резисторы 2х33 Ом на вход
Испытуемое устройство - подключено на вход.

Ссылка на архив:

https://yadi.sk/d/BoYbUSjQqeuDdw

---------- Сообщение добавлено 20:56 ---------- Предыдущее сообщение было 20:47 ----------

Тема - "Переходные процессы в усилительном тракте"...
Как ведут себя "тяжёлые" кристаллы в нашей схеме и в её "маленьких извращениях" -
Не забудьте на будущее...

Не проверено в железе - не доказано. Слепо доверять результатам симулятора с неизвестно какими моделями я бы поостерегся. И почему мы здесь не учитываем емкость кабеля и входную емкость усилителя?

[Павлунчик]

почему мы здесь не учитываем емкость кабеля и входную емкость усилителя?

"Если маленькому засранцу вставить пробку - он больше не будет..."
Ваша логика осталась нетронутой с тех пор

---------- Сообщение добавлено 23:01 ---------- Предыдущее сообщение было 22:58 ----------

Не проверено в железе - не доказано.

Тогда тем более нельзя советовать начинающему такую лажу у всех на виду.

[Igor EV]

Попробуйте соединить.

Соединил выводы 1,2,3 XLR - картинка не поменялась. Судя по всему все-таки земляные петли где-то.
Не буду больше грузить, поскольку моя проблема не относится к схеме FIN.

[Павлунчик]

Соединил выводы 1,2,3 XLR - картинка не поменялась. Судя по всему все-таки земляные петли где-то.
Не буду больше грузить, поскольку моя проблема не относится к схеме FIN.

В этой теме хозяин лишь модератор и я. Последний не против, если кто-нибудь подключится к обсуждению и поможет Вам избавиться от наводок или хотя бы подскажет "где копать".

[Igor EV]

В этой теме хозяин лишь модератор и я. Последний не против, если кто-нибудь подключится к обсуждению и поможет Вам избавиться от наводок или хотя бы подскажет "где копать".

О, спасибо. Не хочется новую тему создавать.
Вот моя схема:

У меня появилась идея: закоротить входы INA163 на корпус прямо на самой микросхеме. Т.е. закоротить выводы 4,5 и 10. И посмотреть, что будет.

[Павлунчик]

И посмотреть, что будет.

Тогда смотрим.

[real64]

Тогда тем более нельзя советовать начинающему такую лажу у всех на виду.

Я то как раз проверял, а вы слепо верите в симулятор. Так и до резиновой женщины недалеко

[Павлунчик]

Я то как раз проверял, а вы слепо верите в симулятор. Так и до резиновой женщины недалеко

Вот... Ваши "проверки" довели Вас уже до мыслей о "резиновой женщине".

[Гоша]

1 V RMS 24 96 - 1 кГц 1 В на линейный вход

Это точно 1В RMS?
Я наблюдаю уровень чуть ниже -6 дБ амплитуды, не говоря уже о RMS.
Для шкалы АЦП 1В амплитудного это составляет 0,483В амплитудного или 0,342В RMS.
Если на линейный вход было подано действительно 1В RMS, то амплитуда этого сигнала 1,414В. Тогда полная шкала АЦП E-MU составляет 1,414/0,483=2,93В.
Просто запомним это число.

[real64]

Это точно 1В RMS?

Да. Измерено с доступной мне дома точностью (True RMS мультиметр ZT101 и не поверенный В3-38В - разница показаний в пределах одной десятой)

[Гоша]

real64,
ОК, запишем пока в загадки.
Продолжим.
Снижение входного уровня на 30 и повышение усиления на 30 дало хорошее совпадение, поэтому подробно на этом не останавливаюсь. Кус можно принять установленным 30.
Шум карты Ncard с резисторами 33 Ом с учетом шкалы 2,93В получился 157 мкВ RMS. Выявлена интенсивная наводка 50 Гц, но время интегрирования выбрано кратным 20 мс, поэтому надеюсь, что наводка не помешает.
Шум карты с подключенным усилителем Ncard+amp 238 мкВ RMS.
Формула: Namp= (SQRT(Ncard+amp²-Ncard²))/Кус.
Подставим числа и получим невзвешенный шум усилителя 5,96 мкВ.
Значение чуть завышено, надо бы сначала порезать все что ниже 20 Гц.
Многовато будет. Для капсюля чувствительностью 10 мВ/Па отношение сигнал-шум 65 дБ.
Поэтому я чтой-то сомневаюсь в шкале АЦП 2,93В.
Если "взвесить" все это дело (хоть и есть у меня подозрение, что это будет не совсем корректно - взвешивать и шумы карты, и шумы карты с усилителем на входе), результат получается совсем другой - шум усилителя 1,72 мкВ RMSW, отношение сигнал-шум для капсюля 10 мВ/Па 75 дБ.
Иллюстрации: