Falconist

Предусилитель электретного микрофона с АРУ

26 сообщений в этой теме

Falconist    4 005

Для одного проекта понадобился предусилитель электретного микрофона с АРУ. Важным требованием было минимальное потребление тока, поскольку питание схемы предполагается фантомным питанием. Причем, не стандартными + 48 В, а порядка +12 В в сочетании с минимальной стоимостью (поскольку залезать в собственный карман при фиксированном бюджете - не греет).

Поиски готовых микросхем с подобными функциями оказались не очень удачными. Кроме KA2220 за $0.2 остальные - либо негуманно дорогие, либо в сверхминиатюрном корпусе, либо двухканальные, тогда как для микрофона нужен только один канал, либо просто отсутствуют в пределах досягаемости.

Купленная для пробы KA2220, после ее верчения-кручения в руках и мозгах тоже особого восторга не вызвала, т.к. требует еще нехилой дополнительной обвязки. Вот тогда и возникла мысля вообще собрать все на рассыпухе.

После тщательного серфинга по Интернету интерес вызвала одна из схем:

index.php?act=Attach&type=post&id=98829

http://vrtp.ru/index.php?showtopic=6641 ), позиционирующаяся, как предусилитель с АРУ. Правда, конкретной АРУ я в ней даже под микроскопом как-то не увидел. Может, смотрел плохо?

В общем, пришлось разрабатывать свою схему.

591c12609bd29_MicPreampALC.gif.93dd5f3f4a9f2baf671b6a48ec226c6d.gif

В Мультисиме схема работает. Если кто захочет поиграться - файл приаттачен. Ток потребления около 1 мА, что удовлетворяет требованиям по питанию. Без АРУ входной сигнал около 10 мВ разгоняется до нескольких вольт.

XPG1, R1, G1 и R3 в совокупности являются моделью электретного микрофона. http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/429-танцы-с-бубном-вокруг-электретного-микрофона/ Микрофон вместе с R2 формирует смещение для неинвертирующего входа дифусилителя, что избавляет от необходимости применения разделительного конденсатора и резистивного делителя, как в приведенной выше схеме-источнике. R6 C2 и канал Q5 - цепь регулируемой ООС. Резисторы R7R8 стоят для ее линеаризации. C3C4D1D2 формируют управлящее напряжение для Q5.

Q4 опционален. Поставлен вместо банального эмиттерного резистора исключительно из-за моего перфекционизма, да и полевиков у меня  в загашниках еще куча осталась со старых времен.

Данная тема, собственно говоря, открыта преимущественно для конструктивной критики ДАННОЙ схемы. Предложения использовать какие-то другие схемы и неаргументированные ее обсерания не приветствуются. Повторю еще раз: с понедельника серфил по Интернету и разных схем накачано (и, соответственно, проанализировано и просимулировано тоже) вагон и маленькая тележка.
 

MicPreampMy.ms14

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

А Вы как полагаете? Изложите свое мнение.
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Как я отмечал в стартовом посте, эта схема является всего лишь одним из узлов проекта аудиоинтерфейса между аппаратной и тон-ателье. Сваяю полностью, апробирую - тогда и выложу в виде статьи. Надеюсь, что проект может быть интересным рядом моментов. Пока не апробирую - хвастаться не буду.

Просто все остальные узлы не обладают особой оригинальностью, а вот этот я спроектировал с нуля. Потому и выложил для обкатки. Ну, как с нуля... Может, такое где-то и есть, но мне по крайней мере не встречалось. На оригинальные с моей точки зрения технические решения я обратил внимание в стартовом посте.
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 144

Сдаётся мне, что R7, нужный для компенсации нелинейности канала полевика на звуковых частотах, здесь работать не будет. Нужен резистор между общей точкой C4 D1 и затвором Q5.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Возможно, что и так. Попробую на макете. Без R7 степень компрессирования получается побольше, чем с ним. Но эту часть я брал, исходя из известных технических решений:

3-33.gif

http://www.skilldiagram.com/gl3-10.html

R8 я посчитал нужным, т.к. без него С4 работал бы, как накопительный конденсатор пикового детектора (разряжаться ему было бы не через что).
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    235

Также вызывает сомнение величина R5. При напряжении отсечки -3В ток через источник тока Q4 будет по-всякому пара мА. В то же время полезный ток через Q2 всего-навсего 15мкА, то есть практически весь ток будет протекать бесполезно через Q3, что не есть хорошо с точки зрения микропотребления всей схемы.

2 минуты назад, Falconist сказал:

Без R7 степень

@oldmao имел ввиду, что надо отделить R7 от конденсатора С4 по переменному току дополнительным резистором, иначе не будет компенсации искажений.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Ток через ИТ на Q4 = 200 мкА, а никак не миллиамперы. Я же приаттачил файл симуляции!

И откуда вы вообще взяли 15 мкА??? Исходя из сопротивления R4? Смело, свежо! А то, что ток идет через база-эмиттерный переход Q6 - это как, мимо внимания проскочило?

По поводу R7 - попробую. Я же уже отписался об этом.
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    235
3 минуты назад, Falconist сказал:

ток идет через база-эмиттерный переход Q6

и, что, можете оценить величину этого тока? :huh:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В общем без учета того как сигнал снимать. Погонял уже в мультисимке обе, первую даже псевдоару не назвать, вторую чуть подправить нужно под мои модели микрофонов, нужно с Q4 пошаманить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Пошаманите - выложите, что получилось. Мне тоже интересно. А то, что АРУ в первой нет, как класса, было видно даже без симуляции.

Как я отмечал в стартовом посте, Q4 - вообще-то опциональный. Можно просто резистор поставить.
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    235

Далее, цепочка R2C1 образует ФНЧ с частотой среза 2кГц, в результате будет звук хуже, чем из телефонной трубки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    235
39 минут назад, Falconist сказал:

Ток через ИТ на Q4 = 200 мкА

Так, нашёл в даташите на 2N3370 начальный ток стока от 0.1 до 0.6 мА, так что по энергосбережению всё нормально, нехай будет R5=820 Ом. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

@Андрей Брусилко , ЧТО "режет"? А если подробнее?

@Yurkin2015 , да бросьте "ужастиками" пугать? Всё нормально, как раз в диапазоне голоса:

591c4170ac5cc_MicPreamp-Track1.gif.ef435efebb2f9aebc3b604c13e6c1a37.gif

По току Вы уже и сами убедились, что нормально.

Кстати, реально будет стоять какой-то из КП30х, а не тот, что в симуляторе надыбал. Чуть ли не первый попавшийся. Так что просю пардону за зря проделанную работу по поиску даташита.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что еще может резать кроме амплитуды. По всем частотам прогонять не стал, пустил тестовый чистый "звук", с линии качество действительно не шик. не стал тратить время, прогнал тестовым реаным с эффектом улицы.
Без критики, в двух словах интерес пропал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Свой файл можете выложить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Файл чего? Вашу схему я больше не рассматриваю. Разглядел, что с чем там скрещено и пересобрал посвоему. Итог тоже не понравился, более менее если отфильтровать и оставит только голос.

Мне как пред схема не интересна, я модели микрофонов сравнивал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Ну, на нет - и суда нет.

Как по мне, то для планируемого проекта покатит. Ток через Q2 и Q3 уравнивается подбором R4, а без С1 полоса практически линейна от 25 Гц до 150 кГц.

Поглядим, послушаем, что будет "в железе".
 

MicPreamp2.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Я хоть и сильно уважаю Мультисим, но то, что будет "в железе", может отличаться от симуляции. Как яркий пример: http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/429-танцы-с-бубном-вокруг-электретного-микрофона/ (второй и третий "акты").

Другой яркий пример: двухинверторный генератор НИ В ОДНОМ симуляторе не работает, тогда, как "в железе" - запросто.

Для прикидки - великолепная вещь, но окончательная проверка все равно должна быть на реальных компонентах.
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Конечно в железе показательнее. Электретный микрофон сам по себе сложен как модель и как компонент в железе. Мне знакомый много лет назад замеры делал на сорока 61 панасониках, разница по току была от 0.3mA до 0.45mA.

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/429-%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D1%8B-%D1%81-%D0%B1%D1%83%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D0%BC-%D0%B2%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%83%D0%B3-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD%D0%B0/
Пример плохой, сравнивать неизвестное с выдуманным. Не обижайтесь, я что вижу то и говорю.
Мне эксперимент непонятен, что вы пытались узнать? Мы считаем электретный микрофон как подобие источника тока и рассматриваем только режим с обеспечением необходимого тока. Наверное, для амплитуды, интереснее поиграться не резистором, а резистором на разных рабочих напряжениях, обеспечивая необходимый ток.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 005

Ну, так вполне возможен и четвертый и пятый и т.п. "акты". Между вторым и третьим полгода прошло. Итерационный процесс длителен и извилист.

31 минуту назад, Андрей Брусилко сказал:

сравнивать неизвестное с выдуманным

Ну почему же "неизвестное"? Внутреннее устройство электретного микрофона очень даже известно. Полевой транзистор в схеме с ОИ является генератором тока по умолчанию. Так что "выдуманное" не сильно отличается от реального.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Строение известно, но относительно. Некоторые полевики не опознаются и мало того, что нет моделей, нет и характеристик. У вас в модели 10 мВ непонятно как связаны с пищалкой.
У нас сложилось условие в 1 Па, как идеальное значение давления, как звуковое давление 94dB . Можно расчитать напряжение снимаемое с мембраны, в схеме опираясь на чувствительность из документации. Модель полевика можно отредактировать. Я собирал модель полевика по работам Shichmanа-Hodgesа, разобрав несколько микрофонов, пока эксклюзив на этапе тестирования. Есть модели на похожих полевиках с редактированием параметров. Для усилителей есть модели на регулируемом источнике тока, американская версия :) .
У нас еще как единственный с документацией в три страницы 61 панасоник, экспериментальный. :)
Не по теме уже, пора завязывать.
Мне по теме интереса нет, и сказать значит нечего. Удачных испытаний.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Похожие публикации

    • Автор: Роман22211
      у меня усилитель для авто PROLOGY Club CA-200, двухканальный, и не работает левый канал, звук появляется в определённом положении регулятора громкости, но сам переменный резистор я поменял на новый, на правом канале звук нормальный, при мостовом включении (на 200W) звук намного меньше чем должен быть. Был сгоревший конденсатор C10, 2200мкф 25в- заменил на 16 вольт.. визуально всё в порядке, в чём может быть причина поломки? 
       

    • Автор: pryanic
      Доброго времени суток, попросил знакомый посмотреть усилитель DLS MA12. Схема в сети нашлась без проблем. 

      Что было:
      C3, C3A вздулись и лопнули FET4, FET5, FET6 пробиты R31 сгорел после замены вышеперечисленного ПН все равно не запускался. На выводе Ref TL494 что-то в районе 70 мВ. ШИМка заменена. Дальше ПН запустился, но потребление от ЛБП идет максимальное (3А) и горид светодиод защиты. 
      Сделал карту напряжений.

    • Автор: Апельсиныч
      выбросил оконечники в этом усилителе, купил цифровой усилитель tda7498 вместо них, но родные оконечники имели двуполярное питание, а цифровой однополярное.
      идея состоит в том чтобы оставить оригинальный тембрблок, селектор входов, индикатор, реле защиты и оригинальную плату бп. как известно мне этот трансформатор состоит из двух, я хотел бы объединить эти две силовые обмотки которые шли на оконечники для того чтобы получить прирост в мощности, но если я соединю паралельно эти силовые обмотки до бп то не устрою ли я кз и как правильно это реализовать

    • Автор: Константин Парамонов
      Всем добрый день. Подскажите пожалуйста для чего нужны резисторы на диодном мосту R1-1, R2-1. Схема кондиционера, когда резисторы сгорели вырубало автомат на 63А, даже без нагрузки (компрессор).

    • Автор: Openair
      Предлагаю услуги по разработке и проектированию РЭА:
      Изготовление чертежей по образцу готовой детали, визуализация;
      Схемы электрические принципиальные (Э3), перечни элементов (ПЭ3), спецификации;
      Разводка(трассировка) одно-, двух-, многослойных печатных плат.
      Оцифровка, векторизация и перерисовка чертежей с бумаги/скана/фото в электронный формат;
      Проектирование, компоновка и конструирование: корпусов, блоков, каркасов, стоек, рам, кожухов, приспособлений;
      Инженерная графика, техническое, проекционное, машиностроительное, приборостроительное черчение, сложные разрезы, виды (изометрия, диметрия, аксонометрия) ;
      Болтовые, винтовые, шпилечные, штифтовые и сварочные соединения;
      3D моделирование любая сложность;
      Оформление полного комплекта конструкторской документации на сборочные узлы, сложные конструкции, печатные платы и т.д..
      Работаю в пакетах САПР:
      Компас-3D, AutoCAD, SolidWorks, P-CAD, AltiumDesigner, Sprint-Layout
      asconic182@mail.ru
      Примеры моих работ: