Лидеры

Выловил меня намедни мой старинный приятель - инженер студии звукозаписи с предложением сваять ему десяток активных микрофонных модулей на электретных микрофонах. Нужно это ему для озвучивания очередной церкви (меня всегда удивляла прижимистость батюшек, не желающих заплатить за промышленно выпускающееся оборудование, ну да Бог им судья). В качестве основных требований было: а) Два электретных микрофона параллельно; б) Дифференциальный (парафазный выход для работы на длинный кабель до пульта). в) Питание от фантомного напряжения +48 В, поступающего с микшерного пульта. Хозяин - барин. Хочет "белый верх, черный низ" - пожалуйста. Любой каприз за его деньги. На первый взгляд задача тривиальна, но она заинтересовала меня двумя моментами: 1) Микширование двух и более электретных микрофонов по входу предусилителя (законченной рабочей реализации такого нигде не встречал, хотя на форуме несколько раз появлялись темы по подключению двух электретных микрофонов); 2) Возможность реализации своей старой задумки, заключающейся в дифференциальном включении электретного микрофона. Приятель настаивал на "классической" схеме, в которой предусиление с микрофона осуществляется на одном ОУ, а второй ОУ инвертирует выходной сигнал первого для подачи в двухпроводную дифференциальную линию. Я решил сильно не спорить, а сваять две схемы - "классическую" и свою "дифференциальную". "Классическая" схема: отличается от известных разве что суммирующим включением двух микрофонов через цепочки C1R3 и C2R4 к инвертирующему входу ОУ DA1.2. В качестве ОУ предполагался TL062, как имеющий очень низкий собственный ток потребления (менее 0,5 мА), что существенно для питание от фантомного напряжения, которое не может выдать ток более 7 мА по каждому проводу. Однако, из-за того, что, модули нужны были, как всегда, "на вчера", поставил JRC4885 (3,5 мА типовых). Печатка: Параллельно была отсимулирована в Мультисиме схема дифференциального включения электретного микрофона, подтвердившая свою принципиальную работоспособность: Эквивалентная схема электретного микрофона - Q1V3. Теперь надо было решить задачу микширования сигналов с двух дифференциально включенных микрофонов. За основу был взят первый каскад инструментального усилителя (без третьего ОУ). Поскольку для адекватного микширования требуется минимальное входное усиление микширующего каскада (чтобы максимально развязать источники сигналов), сигналы были поданы на инвертирующие входы, тогда как на неинвертирующие - "искусственная средняя точка". Эпюры напряжений: относительно общего провода по переменному напряжению: Дифференциальный сигнал между выходами ОУ: Окончательная схема: Полярность включения C1C2 и C3C4 ПРАВИЛЬНАЯ! Резистор R12 нужен! При его номинале 10 кОм появлялись ВЧ шумы. При снижении до 2 кОм - НЧ шумы. Диоды VD1-VD4 на обеих схемах защищают выходы ОУ от бросков напряжения при подаче фантомного питания. Печатка: Фото собранного модуля: Второй модуль просто не фотографировал (есть же печатка - и достаточно). Обе собранные платы были оттарабанены на студию и подключены к пульту. Обе заработали сразу же. Поэтому режимы не измерял. К "классической" плате были подключены новые микрофоны, а к "дифференциальной" - Б/У от Панасоника. "Классика" при прослушивании на "уши" выдала "бубнение" по низам, а "дифференциальная" - отличны прозрачный звук. На положение крутилки Gain внимания не обратил, но фейдер в положении минус 12 дБ обеспечил полное зажигание линейки уровня сигнала. На расстоянии 1...1,5 м ото рта говорящего, при спокойном, не форсированном разговоре! Для чистоты эксперимента микрофоны поменяли местами. Теперь "забубнила" "дифференциалка", а "классика" показала отличный результат. Иными словами, существенной разницы между схемами на слух выявлено так и не было. "Грязь" выдавали сами микрофоны. С "классики" (с микрофонами от Панасоника) сняли частотку при воздействии шумового сигнала. Делалось это на компьютере с помощью какой-то дорогой приставки. Поскольку все делалось в темпе "давай-давай!" я нюансами не интересовался. При следующей встрече, если будут вопросы, уточню. Существенной разницы между формой кривой со звуковой карты и ответкой с микрофона выявлено не было (менее 0,5 дБ). Итак, схема дифференциального включения электретного микрофона продемонстрировала свою принципиальную работоспособность, однако существенных преимуществ перед "классической" схемой с инвертированием сигнала первого ОУ не показала.

Скопирую сюда сообщение из фотогалереи блоков питания выдались выходные и решил таки добить "проектик выходного дня" Характеристики скромные. Всего 1А суммарно по каждому полюсу. От -15 до +15 весь стандартный ряд напряжений (5-9-12-15 обоих полярностей). Измеряет ток в каждом из полюсов суммарно. По положительному и по отрицательному. Погрешность измерений (по эталонному прибору) не хуже +/-0,5 деления (реально даже лучше). Обеспечивается идеально подогнанными дифференциальными усилителями на ОУ LT1078 и константановыми шунтами. Выдает по отдельному каналу регулируемое опорное напряжение в диапазоне 0...3,3 вольта с точностью не хуже +/-0,00025 вольта (по эталонному прибору с сертификатом поверки и точностью измерений не хуже 6 знаков после запятой). Управляется энкодером. Шаг установки меняется кнопочкой (нажим на ручку энкодера). Управление охладителем ШИМ (бесшумный), полностью пропорциональный. Дисплейчик COG на контроллере ST7032 с шиной I2C. Трансформатор самопальный на сердечнике от трансформатора тока промышленного. Все управление на STM32F051K6T6. Корпус красил в термокамере. Хрен поцарапаешь. Передняя панель - лазер (черный акрил, резка + гравировка у рекламщиков) Фото кишков ниже Кишочки Все собрано в корпусе БП АТХ первого попавшегося. Радиаторы и вентилятор от того же БП. Под нагрузкой 1А в самом плохом варианте (нагружены стабилизаторы 5В) греется прилично, но без корпуса может работать и без вентилятора. В корпусе уже надо обдувать. Но это на максимуме. В обычной жизни вентилятор еще не включался ни разу. Может он не работает просто? ну и контроллер с дисплеем поближе Для дисплея изготовил платку-прилепыш. Там надо немного рассыпухи разместить для работы внутренних преобразователей напряжения дисплея и пару резисторов для настройки ориентации изображения. Есть такая фишка у этой стекляшки. Ну и подтяжки I2C материалы прокта схема для предварительного ознакомления (узел управления) Здесь все элементарно просто. 2 простых дифференциальных усилителя токоизмерительных шунтов. Резисторы для них подбирал вручную и согласовывал. На выходах диодные ограничители и легенькие интеграторы, которые по итогу я даже не впаял. Обвязка контроллера стандартная для работы без кварцевого резонатора и без схемы ручного перезапуска. Разъем внутрисхемного программирования как положено. Питание блока ШИМ вентилятора берется с отдельной обмотки и по максимуму отвязано от схемы, чтобы избавиться от помех от этого узла. Все таки милиамперметр чувствителен к этому делу. Датчик температуры простейший LM35 с аналоговым выходом и RC фильтром на выходе. Для DAC выполнен буфер на ОУ. Просто повторитель, ничего особенного с компенсацией токов утечки. Основная схема питания слеплена из того что было под рукой. Стабилизатор 5 вольт выдран с платы APC (SO8 букашка), 3.3 вольта тоже откуда то отковырен. Можно любые применить. Схема запитки AVсс не совсем обычная, но так тоже работает силовая часть Тоже ничего особенного. Гармошкой по 4 стабилизатора на разные напряжения. В связи с особенностями планируемого использования посчитал такое решение наиболее целесообразным по сочетанию простота/выхлоп. И не ошибся в общем то, как показала практика использования прибора. схемы в DipTrace + дополнительные документы (разведено под стандартный 1602!) финиш.zip исходный код прошивки, проект Keil MDK ARM (вывод на дисплей под ST7032! I2C). Мне переписывать было уже некогда, поэтому расскажу как вернуть назад. Любой кто хоть раз писал под STM32 справится. Надо всего лишь переписать библиотечную функцию вывода на экран не через I2C, а по 4-х проводному параллельному интерфейсу, а все что касается I2C (инитка, дискриптор и резерв GPIO) вырезать к чертям Discrete_power_unit.zip Ну вот пожалуй все материалы. Будут вопросы, задавайте Дальше документалистика процесса для того чтобы закрепить плату контроллера припаял к ней стойки латунные от креплений материнских плат компьютера. Отлично паяются, отлично держатся трансформатор вот намотал из сердечника от старого трансформатора тока промышленного (взят из электрохлама) и катушки запасной от пускателя ПМА. Провода на ней ровнехонько на первичку. Просто взял и перемотал с одного на другое. Изоляция межслойная - пакеты для запекания нарезанные лентой. Бирка от лени написана вручную, все равно смотреть никто не будет Что такое ТСП-40? Очень просто. Трансформатор СамоПальный. Цифра от балды для красоты. Закрепил на плате каким то болтом, куском резины вырезанным из МБС техпластины и шайбой от переходников сноубордических креплений TECHNINE на BURTON. Эта шайба - самая дорогая деталь в устройстве! Те крепы мне обошлись аж в 400 зеленых. Вот шайбочки от переходников остались лишними. Долго не решался использовать, но видимо их черед пришел. тесты под нагрузкой перед сборкой На внешний вид электронной нагрузки не смотрите, это ужасный прототип. Внутри она вполне себе на уровне, но нужно чуть допилить конструктив холодильника. Все руки не доходят немного в процессе разработки контроллера ВНИМАНИЕ! Дисплей мне пришлось заменить. Плата изначально разрабатывалась под обычный WH1602 и первоначально работала с ним. (Поменять прошивку не составит труда для обратной замены, там все предельно ясно и заменена только библиотека дисплея). Дело в том, что стандартный 1602 в корпус не влезал по высоте и мне пришлось заказать сверхминиатюрное исполнение COG 1602. Но он оказался вовсе не тем, что я ожидал. Имел шину управления I2C и немного не похожую систему команд. Пришлось наскоро поправить прошивку под это дело. Дисплей встал на место энкодера (так как на этих ногах I2C и живет), а энкодер перекочевал на место старого дисплея. Пришлось разрезать одну дорогу и припаять +3.3 вольта к одной из ног разъема энкодера (PВ5) и землю на одну из ног разъема дисплея (5-я снизу) для того чтобы старую фишку энкодера не перепаивать. Регулировку констрасности демонтировал.