Hot Topic (More than 25 Replies) А теперь - микрофонный предусилитель. (Прочитано 6892 раз)
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
А теперь - микрофонный предусилитель.
30.08.2013 :: 14:36:14
Post Tools
Так как с драйвером АЦП более-менее все придумалось (схема, правда, немного отличается от той, что выкладывал в теме), то настала очередь озаботиться микрофонным предусилителем. Примерно вот такое видится:



Приведенные ко входу шумы порядка 1.4нВ/корень_из_Гц (при нулевом сопротивлении источника). Искажения в районе -130дБ (причем, видна только третья гармоника). Главное - отсутствие разделительных конденсаторов, на входе в том числе, несмотря на возможность фантомного питания (источник V3 через резисторы R5/R6). Разве что напряжение фантома должно быть вольта на три меньше, чем напряжение питания входного каскада (например, 48В на шине питания, а фантом подключается через стабилитрон 3.3В).

Назначение Q6/Q7 - уменьшение напряжения на входных транзисторах без снижения допустимого размаха синфазного сигнала на входе (ибо фантом попадает на вход из-за отсутствия разделительных конденсаторов).

На схеме нет регулировки гейна, но видятся мне просто переключаемые сопротивления R3/R4, например, с усилением +40/+30/+20дБ (возможно с другими уровнями). А чаще и не надо, как показывает лично моя практика звукозаписи. Хотя, видимо, можно и сдвоенный переменный резистор использовать.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #1 - 30.08.2013 :: 15:06:11
Post Tools
@ Rst7

А вы не пробовали пропускать в симе сигнал квадратной формы через схему?
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #2 - 30.08.2013 :: 15:12:25
Post Tools
Цитата:
А вы не пробовали пропускать в симе сигнал квадратной формы через схему?


А какой криминал я должен там увидеть?

UPD: Вопрос снимается. О как, как-то я просмотрелся на этот предмет совсем. Щас разберемся.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 15:16:46 от Rst7 »  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Юрий_Uri
Участник


Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #3 - 30.08.2013 :: 15:20:17
Post Tools
@ Rst7

А какие критерии выбора ОУ?
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #4 - 30.08.2013 :: 15:41:48
Post Tools
Rst7 писал(а) 30.08.2013 :: 15:12:25:
Цитата:
А вы не пробовали пропускать в симе сигнал квадратной формы через схему?


А какой криминал я должен там увидеть?

UPD: Вопрос снимается. О как, как-то я просмотрелся на этот предмет совсем. Щас разберемся.


Разобрался. Конденсаторы по 100пФ с баз входных транзисторов в землю (которые, кстати, все равно будут стоять) снимают вопрос.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #5 - 30.08.2013 :: 15:48:33
Post Tools
Цитата:
@ Rst7

А какие критерии выбора ОУ?


Большая полоса единичного усиления (по настоящему большая, за сотню мегагерц, для минимизации искажений) и не слишком большая шумность (хотя, в данном случае шумы определяются в основном входными транзисторами и резисторами в их эмиттерах).
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #6 - 30.08.2013 :: 16:19:03
Post Tools
Цитата:
Искажения в районе -130дБ

При каком входном напряжении (амплитудное зн.)?

Цитата:
Приведенные ко входу шумы порядка 1.4нВ/корень_из_Гц (при нулевом сопротивлении источника)
А при рабочем, скажем, 200Ом?
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 16:19:21 от OlegFX »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #7 - 30.08.2013 :: 16:58:19
Post Tools
Цитата:
При каком входном напряжении (амплитудное зн.)?


5мВ.

Цитата:
А при рабочем, скажем, 200Ом?


2.4нВ/корень_из_Гц.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Юрий_Uri
Участник


Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #8 - 30.08.2013 :: 17:16:29
Post Tools
@ Rst7

Попробуйте подать на вход 1В (вполне реальный выход с конденсаторника при хорошей громкости источника звука). И еще, имхо, сама концепция ошибочная. Регулятор усиления должен находиться либо в самом дифкаскаде, либо быть реализованым по обратной связи, что исключает перегрузку по входу.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 17:21:01 от »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #9 - 30.08.2013 :: 17:17:12
Post Tools
-130дб(0,00003%!) - очень сомнительно. При 5мВ такая схема вряд ли cможет обеспечить такой низкий КНИ. В Микрокапе выходит чуть лучше -80дБ (0,01%). Это намного ближе к истине.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 17:21:28 от OlegFX »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #10 - 30.08.2013 :: 17:32:52
Post Tools
Цитата:
Регулятор усиления должен находиться либо в самом дифкаскаде, либо быть реализованым по обратной связи, что исключает перегрузку по входу.

Абсолютно согласен. Например, стандартное решение: в каждую половинку вх. каскада - свой источник тока, между ними - цепочка рег. усиления.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 17:34:47 от OlegFX »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #11 - 30.08.2013 :: 18:54:34
Post Tools
Цитата:
@ Rst7

Попробуйте подать на вход 1В (вполне реальный выход с конденсаторника при хорошей громкости источника звука). И еще, имхо, сама концепция ошибочная. Регулятор усиления должен находиться либо в самом дифкаскаде, либо быть реализованым по обратной связи, что исключает перегрузку по входу.


100мВ на входе этот усилитель прожевывает. Потом наступает ограничение. Если надо больше переварить - надо ставить аттенюатор на вход.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #12 - 30.08.2013 :: 18:55:46
Post Tools
OlegFX писал(а) 30.08.2013 :: 17:32:52:
Цитата:
Регулятор усиления должен находиться либо в самом дифкаскаде, либо быть реализованым по обратной связи, что исключает перегрузку по входу.

Абсолютно согласен. Например, стандартное решение: в каждую половинку вх. каскада - свой источник тока, между ними - цепочка рег. усиления. 


Плохо это дело по шумам. Если без ООС делать. А с ООС - другие трудности.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Юрий_Uri
Участник


Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #13 - 30.08.2013 :: 19:01:37
Post Tools
Rst7 писал(а) 30.08.2013 :: 18:54:34:
[quote author=67405B67405B00320 link=1377873374/8#8 date=1377882989]@ Rst7

100мВ на входе этот усилитель прожевывает.

Опять же: при каких искажениях прожевывает? Нелинейности в такой схеме растут почти экспоненциально (Uбэ/Iк) в зависимости от входного сигнала. R1, R2 несколько улучшат ситуацию, однако не кардинально при таких номиналах.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 19:17:34 от »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #14 - 30.08.2013 :: 19:06:54
Post Tools
OlegFX писал(а) 30.08.2013 :: 17:17:12:
В Микрокапе выходит чуть лучше -80дБ (0,01%). Это намного ближе к истине. 


Вот это уже занятнее. Щас найду где-нибудь MicroCap, проверю.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #15 - 30.08.2013 :: 19:13:13
Post Tools
Цитата:
Rst7 писал(а) 30.08.2013 :: 18:54:34:
[quote author=67405B67405B00320 link=1377873374/8#8 date=1377882989]@ Rst7

100мВ на входе этот усилитель прожевывает.

Опять же: при каких искажениях прожевывает? Нелинейности в такой схеме растут почти экспоненциально (Uбэ/Iк) в зависимости от входного сигнала.


Нет. Iк входных транзисторов постоянно. Посему искажения растут не так экстремально. Более радикальная схема выглядит так:


Тут вообще в LTspice искажения ниже нижнего. И при 100мВ входного сигнала и усилении 20дБ на выходе этой схемы уровень третьей гармоники -100дБ. Но тут закрались сомнения, надо проверить в другом симуляторе.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
Юрий_Uri
Участник


Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #16 - 30.08.2013 :: 19:21:06
Post Tools
Цитата:
Iк входных транзисторов постоянно

Статически да, динамически нет. В зависимости от напряжения между базами ток источника тока распределяется между половинками дифкаскада, за счет этого и возникает сигнал на выходе. Q3, Q4 управляются напряжением, их ток протекает через резисторы в эмиттерах входных транзисторов, создавая ОС, что частично сгладит экспоненциальную зависимость, однако номинал R1, R2 мне видится слишком малым для достаточной компенсации вносимых искажений.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 19:40:58 от »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #17 - 30.08.2013 :: 19:24:44
Post Tools
Цитата:
Плохо это дело по шумам. Если без ООС делать.

При увеличении резистора между ветвями дифкаскада (для уменьшения усиления), приведённое ко входу напр. шума действительно увеличивается, но выходной шум, тем не менее, немного уменьшается. Пример: аналогичный преамп на Шиклаи (без ООС), Gain - 10 Ом...10кОм, вх. шум - 2,1...322 нВ/к_Гц, вых. шум - 1...0,25 мкВ/к_Гц. Другими словами, отношение С/Ш улучшается на 12дБ. Это, кстати, хорошо слышно при вращении потов гейн на пультах - этот пот в 99% случаев включён именно по такой схеме.
« Последняя редакция: 30.08.2013 :: 19:26:18 от OlegFX »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #18 - 30.08.2013 :: 20:00:28
Post Tools
Я еще почему спросил про квадратный сигнал, вы как-то не оценили быстродействие схемы... Шум, искажения есть, а оценки того, как она работает в переходных процессах - нету. Просто если квадртаный сигнал на выходе схемы будет иметь скругленные фронты, то пред отожрет часть высокочастотной области и от мыла и притупленности в звуке вас и отсутствие конденсаторов не спасет даже при самом широком частотном диапазоне прибора.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Rst7
Гуру
*****
Вне Форума


Мимо проходил...

Сообщений: 1619
Местоположение: Харків-city
Зарегистрирован: 22.03.2010
Re: А теперь - микрофонный предусилитель.
Ответ #19 - 30.08.2013 :: 20:05:47
Post Tools
OlegFX писал(а) 30.08.2013 :: 17:17:12:
-130дб(0,00003%!) - очень сомнительно. При 5мВ такая схема вряд ли cможет обеспечить такой низкий КНИ. В Микрокапе выходит чуть лучше -80дБ (0,01%). Это намного ближе к истине. 


Нарисовал все в микрокапе. 10й. Что-то Вы не то делаете, вот скришнот:


-134дБ как они есть. Схема v2, если что.
  

(Вложенный файл удалён)

"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен
Наверх
WWW  
IP записан
 
 
  « Главная ‹ Раздел Наверх этой страницы