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.

[real64]

К сожалению тот ПН заменил в Гефеле версию с трансформатором на гантельке. Но я сейчас в освободившемся заменил гантельку на вновь изготовленный трансформатор (сердечник -герой вчерашней фотосессии ) Если Вы не против, предлагаю измерения проводить без выпрямителя, так как диоды и конденсаторы у нас разные. Опять долго будем разбираться как унифицировать измерения. Нагружать генератор будем активным сопротивлением 10 МОм (равным входному сопротивлению изм приборов).

Если окажется что какая-то индуктивность может позволить получить на выходе гораздо больше 51V - надо развить эту тему.
Выгодно же.

При этом вероятнее всего будет искажаться синусоида - что не есть гуд. Помните упомянутые вначале "вспышки" ? Ток потребления уменьшался, напряжение росло, но к сожалению лезли помехи по всему спектру, которые были и видны в спектроанализаторе и слышны как неприятное зудение.
По поводу неучтенного напряжения я возможно и ошибся. Точно не помню, а на фото отчетливо не видно, куда подключался.

[Павлунчик]

на фото отчетливо не видно, куда подключался.

Вы писали - "По факту на выходе судя по осциллографу там что-то около 51 В, вот ссылка на фото в исходном размере".
+ 23V. Получается (общие) 73-74V.
68.9V на мультиметре это 4-5V потерь "на чём-то"... Не будем разбираться на чём - в общем понятнее стало.
------------
Можно попросить Вас проводить сравнения (в отдельной "измерительной" макетке) на диодах 1N4148 и конденсаторах по 0.1мкФ/100V?

[real64]

И вообще, мне непонятна суть дискуссии.

Offтопик:
Мне потребовался ПН, который можно было бы встроить в ручку микрофона диаметром 22 мм. При этом я столкнулся с тем что ПН с трансформатором на разомкнутом сердечнике ведет себя нестабильно. Будучи настроен в открытом пространстве, при помещении корпус, являющийся экраном, меняет свои параметры в худшую сторону. Можно было для стабилизации параметров, как Павел, поставить АРУ. Но мне хотелось кроме того избавиться от ЭМИ ПН (пусть даже оно, как считают многие, и не влияет на параметры микрофона) На двух- трехкратное изменение тока я не, как и Вы не обращаю внимания. Задачу я решил поместив ПН с трансформатором на замкнутом сердечнике в железный экран. Выходное напряжение устанавливается резистором в питании ПН. Для меня потребляемый ток и небольшое уменьшение напряжения это не дело принципа, несколько раз в теме я уже говорил, - мне важно понять, так ли уж сильно будет меняться напряжение поляризации в случае применения гасящего резистора а не АРУ.

---------- Сообщение добавлено 11:57 ---------- Предыдущее сообщение было 11:54 ----------

Можно попросить Вас проводить сравнения (в отдельной "измерительной" макетке) на диодах 1N4148 и конденсаторах по 0.1мкФ/100V?

К сожалению у меня нет таких диодов, да и конденсаторы будут с другими характеристиками. Поэтому и предложил - нагрузка 10 МОм резистор.

[Гоша]

При этом я столкнулся с тем что ПН с трансформатором на разомкнутом сердечнике ведет себя нестабильно. Будучи настроен в открытом пространстве, при помещении корпус, являющийся экраном, меняет свои параметры в худшую сторону.

Offтопик:
Твой посыл мне понятен.
Я даже соглашусь с тезисом экранировать преобразователь, чтобы быть уверенным в отсутствии помех на 146%, хоть и не считаю его необходимым.
Вопрос в другом - какой смысл в сравнении различных схем и их реализаций?
Ведь понятно, что основные потери в схеме - потери на рассеивании в сердечнике дросселя/трансформатора.
Независимо от схемы, будь то Колпиц, будь то Мэйсснер, ОБ или ОЭ.
И что потребляемый ток будет в основном зависеть от потерь в материале сердечника и его конструкции. А учесть эти потери мы можем только экспериментально.
Для справки: схема с "идеальным" дросселем потребляет в установившемся режиме, по расчетам, 5 мкА, из них 4 мкА - базовый ток генераторного транзистора. Все, что свыше - потери в сердечнике.

[Павлунчик]

мне важно понять, так ли уж сильно будет меняться напряжение поляризации в случае применения гасящего резистора а не АРУ

Использование преобразователя без стабилизации по питанию - моветон по любому.
Я же не упрощаю донельзя и без того простые решения в ущерб применению или простоте изготовления. А мог бы, как Вы предложить гасящий резистор и довольно муторную, для простого любителя, "борьбу за выживание".
Слишком много требует гасящий резистор от простого любителя. Настолько, что АРУ (или Транзистор на Лавинном Пробое) просто праздник.
Конечно можно соблюсти зазоры и в тесном корпусе (+ применив небольшой дроссель) но в случае применения АРУ, ТЛП, простой любитель получит более широкий выбор среди различных дросселей и корпусов микрофонов. "Одним махом семерых побивахом" без лишних вопросов, экранов, "Ш" трансов и т.д.

---------- Сообщение добавлено 15:07 ---------- Предыдущее сообщение было 14:39 ----------

К сожалению у меня нет таких диодов

На различных донорских платах можно встретить.

---------- Сообщение добавлено 15:10 ---------- Предыдущее сообщение было 15:07 ----------

и конденсаторы будут с другими характеристиками.

На выходном напряжении это скажется меньше всего. Главное - чтобы подошли по рабочему напряжению.
Не откажете в столь скромной просьбе?

[real64]

Offтопик:

Вопрос в другом - какой смысл в сравнении различных схем и их реализаций?
Ведь понятно, что основные потери в схеме - потери на рассеивании в сердечнике дросселя/трансформатора.

Этот вопрос уже не ко мне. Я, понимая это, упорно продолжаю упорно собирать ОЭ, мне так удобно наматывать индуктивность с отводом (автотрансформатор).

Использование преобразователя без стабилизации по питанию - моветон по любому.

Почему?

Слишком много требует гасящий резистор от простого любителя.

Чего именно?
Только без возврата на ту карусель, на которой мы катались последние два дня. Может там напряжение катастрофически плывет или пульсации большие? Или что-то еще?

---------- Сообщение добавлено 13:20 ---------- Предыдущее сообщение было 13:13 ----------

Не откажите в столь скромной просьбе?

Только после внятного объяснения чем не устраивает вариант с резистором в качестве нагрузки. Мы ведь не выпрямитель оцениваем? И про вот это не забудьте.

Вопрос в другом - какой смысл в сравнении различных схем и их реализаций?
Ведь понятно, что основные потери в схеме - потери на рассеивании в сердечнике дросселя/трансформатора.
Независимо от схемы, будь то Колпиц, будь то Мэйсснер, ОБ или ОЭ.
И что потребляемый ток будет в основном зависеть от потерь в материале сердечника и его конструкции. А учесть эти потери мы можем только экспериментально.

[Гоша]

чем не устраивает вариант с резистором в качестве нагрузки.

Может мне кто-нибудь внятно объяснить, о какой такой нагрузке идет речь?
Мы что, КПД преобразователя измеряем?
В реальной схеме нагрузка - утечка капсюля. Сколько там будет 10¹²Ом? Пес с ним, 10⁹Ом. Гигаомы.
Куда вы свои 10...100МОм присобачиваете, и зачем?

[Павлунчик]

Почему?

Потому, что ещё есть влияние температуры на ток потребления, металлических конструкций.
Зачем простого любителя урезать в выборе до "Ш" образного самодельного транса со всеми вытекающими, если не видно разницы?
Было бы к чему городить этот огород - непременно бы с Вами согласился. А так ведь решительно незачем.

[real64]

Может мне кто-нибудь внятно объяснить, о какой такой нагрузке идет речь?

О входном сопротивлении измерительных приборов
При оценке выходного напряжения преобразователя приходится его пытаться измерить подручными методами (ткнуть тестером на выход выпрямителя С4 и фильтра С5 (схема из сообщения https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2961933))

[Павлунчик]

Только после внятного объяснения чем не устраивает вариант с резистором в качестве нагрузки.

Нужны цифры которые можно увидеть глазами, а не считать клеточки на наших старых осциллографах. Да ещё с обрезанным сверху "синусом".
По сему лучше с выпрямителем-удвоителем, при питании генератора 23V, + использовать широко распространённые 1N4148 (у них очень стабильные характеристики). Миниатюрные конденсаторы 0.1мкФ - моя личная просьба.
Нагрузка 10МОм - от мультиметра и более никакой нагрузки.
По рукам?

[real64]

Потому, что ещё есть влияние температуры на ток потребления, металлических конструкций.

А сколько это будет в граммах Вольтах, чтобы этим заморочиться?

[Igor EV]

Куда вы свои 10...100МОм присобачиваете, и зачем?

10-100МОм - это сопротивление вольтметра. Мы не можем использовать вольтметр с сопротивлением в гигаомы. А как еще измерить выходное напряжение?
Как вариант - повесить на выход конденсатор емкостью в 10мкФ, подождать, пока он зарядится, а затем быстро измерить напряжение

[Павлунчик]

И про вот это не забудьте.

Значит Вы согласны с тем, что никаких существенных "энергетических" преимуществ от самодельного "Ш" образного трансформатора нет?
Что его эффективность не лучше, чем у готового дросселя из магазина?

[Гоша]

10-100МОм - это сопротивление вольтметра. Мы не можем использовать вольтметр с сопротивлением в гигаомы. А как еще измерить выходное напряжение?

И что, разница в показаниях вольтметра в 0,5 вольта кого-то смущает? 1 %?
Сопоставимо с погрешностью самого делителя.

---------- Сообщение добавлено 14:23 ---------- Предыдущее сообщение было 14:20 ----------

никаких существенных "энергетических" преимуществ от самодельного "Ш" образного трансформатора нет?

Я внимательно слежу за руками сдающего.
Никто этого не утверждал, равно как и не утверждал обратного.
Если потери в Ш-образном трансформаторе будут меньше, чем в не Ш-образном, тогда будут энергетические преимуществ.
И наоборот.
Так что зависит от...

[real64]

Как я могу быть не согласен, если я "энергетическими" параметрами вообще не заморачивался с самого начала обсуждения?
[quote="real64;2955724"]падение напряжения на конденсаторе С4 из первого поста на 0,3% при увеличении тока ПН на 20 мкА. При этом снижение напряжения на стоке будет еще меньше (0.1-0.2%). Что в этом плохого? /quote]

использовать широко распространённые 1N4148

нашел 1N914, поставлю их, так как это целесообразно.

Миниатюрные конденсаторы 0.1мкФ

таковых нет. Стоит выводная керамика 0.22 Мкф. Особого смысла менять не вижу.

---------- Сообщение добавлено 14:28 ---------- Предыдущее сообщение было 14:26 ----------

Я внимательно слежу за руками сдающего.

[Павлунчик]

Я внимательно слежу за руками сдающего.
Никто этого не утверждал, равно как и не утверждал подобного.

Неужели Вы не видели фотографии мультиметра с цифрой 68.9V?
Это выдавалось за выходное напряжение преобразователя.
Народ читает сообщение, смотрит на фото... думает, ага - самопал эффективнее.
Комментариев же соответствующих как бы нет.
Я тоже слежу... за руками "играющего"
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2966012

"""Вольтметр показывает падение напряжения на сопротивлении 20.2 кОм включенном в плюсовой провод. Потребляемый ток (генератор в экране) 0.307/20.2=15,2 мкА. На генератор подается 23 В. На выходе при 5 МОм (осциллограф и мультиметр параллельно) 68,9 В. Частота 170 кГц. (Поймал несущую приемником degen 1103)
Снизить влияние экрана до минимума удалось применением ферритового Ш-образного сердечника. При 250 витках индуктивность китайским тестером измеряется примерно 21 мГн. """

[Гоша]

Вольтметр показывает падение напряжения на сопротивлении 20.2 кОм включенном в плюсовой провод. Потребляемый ток (генератор в экране) 0.307/20.2=15,2 мкА. На генератор подается 23 В. На выходе при 5 МОм (осциллограф и мультиметр параллельно) 68,9 В.

И в чем здесь противоречие?
Есть какие-то начальные условия измерений, есть их результаты.
Ни слова про лучше/хуже. Оно просто разное.
Другой вопрос, что измерять ток потребления и напряжение на выходе при ненулевой нагрузке преобразователя для конденсаторного микрофона - некорректно.

[real64]

Неужели Вы не видели фотографии мультиметра с цифрой 68.9V?
Это выдавалось за выходное напряжение преобразователя.
Народ читает сообщение, смотрит на фото... думает, ага - самопал эффективнее.
Комментариев же соответствующих как бы нет.

Опять вы ловко "передергиваете" всего лишь упустив первую ключевую фразу, в которой весь смысл сообщения - поборол влияние окружения. Величина напряжения здесь даже не вторична.

Сообщение от real64
Что мне в этих "одуванчиках" , как Вы их метко назвали, не нравится- это влияние на них окружения. В одном из микрофонов ПН затолкал в тесный металлический экран - ожидаемо выходное напряжение снизилось, а ток подрос. Вот это бы побороть.
Поборол.

Неужели Вы не видели фотографии мультиметра с цифрой 68.9V?
Это выдавалось за выходное напряжение преобразователя.
Народ читает сообщение, смотрит на фото... думает, ага - самопал эффективнее.
Комментариев же соответствующих как бы нет.

Я это поправил .
А комментарии были https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2966694

[Igor EV]

10-100МОм - это сопротивление вольтметра. Мы не можем использовать вольтметр с сопротивлением в гигаомы. А как еще измерить выходное напряжение?

И что, разница в показаниях вольтметра в 0,5 вольта кого-то смущает? 1 %?
Сопоставимо с погрешностью самого делителя.

Так тут всё просто. В зависимости от выходной мощности преобразователя на нагрузке будет падать разное напряжение. Чем слабее выход, тем меньше выходное напряжение (ври всех равных прочих условиях). Теоретически может оказаться так, что при сопротивлении нагрузки в 100МОм выходное напряжение будет существенно выше, чем при нагрузке в 10МОм. Чтоб убедиться, что это не так, нужно измерять напряжение при разном сопротивлении нагрузки. К примеру, последовательно с вольтметром (внутр. сопр. которого = 10МОм) включаем резистор в 10МОм. Если при этом показания вольтметра ровно в 2 раза ниже, чем без добавочного резистора, значит выходное напряжение не зависит от нагрузки в 10МОм. На практике так не будет - напряжение будет зависеть от нагрузки, вопрос в том, насколько сильно.
Насколько я помню, никто так не проверял, кроме меня на раннем этапе, когда актуальной была схема с конденсатором в 1пФ и стабилизатором на полевике. Я тогда убедился, что при внутр. сопротивлении вольтметра в 10МОм уменьшение выходного напряжения несущественно. Но другие схемы я так не проверял.

[Гоша]

Я тогда убедился, что при внутр. сопротивлении вольтметра в 10МОм уменьшение выходного напряжения несущественно. Но другие схемы я так не проверял.

Смысла проверять не вижу.
Выходное сопротивление генератора, что с ОБ, что с ОЭ, оценивается как 100 кОм.
При сопротивлении нагрузки 10 МОм на внутреннем сопротивлении генератора упадет (при 40В) 0,4В, а при 100 МОм - 0,04 В.
Итого разница 0,36В.
Для ловли блох - существенно.
Для дела - все равно.