Микрофонный усилитель

Andy Collinson

Микрофонный усилитель, который может использоваться с конденсаторным или динамическим микрофоном, выполнен на дискретных элементах.

Оба применяемых транзистора должны быть малошумящими. В начале проектирования я использовал BC650C со сверхнизким коэффициентом шума, однако, сейчас их трудно приобрести. Но BC549C или BC109C – хорошая замена. Схема самостабилизирующаяся и сама устанавливает рабочую точку покоя на эмиттере Q2, равную примерно половине напряжения питания. Это позволяет получить максимальное значение выходного напряжения и наибольший динамический диапазон.

Конденсаторный электретный микрофон (ECM) содержит очень чувствительный микрофонный элемент и встроенный предусилитель на полевом транзисторе, требующем источник питания в диапазоне 2…10 вольт. Хотя на схеме показан трехвыводный ECM, двухвыводный тоже может использоваться. Схема включения показана ниже:

Резистор 1 кОм ограничивает ток. Его сопротивление должно быть увеличено до 2.2 кОм если напряжение питания выше 12 вольт. Резистор не нужен в случае использования динамического микрофона. Первый каскад усилителя на транзисторе Q1, работает при очень малом токе коллектора. Этот способствует высокому соотношению сигнал-шум и низким шумам на выходе усилителя. Эмиттерный резистор Q1 зашунтирован конденсатором 100 мкФ, позволяющим получить максимальный коэффициент усиления для этого каскада. Шумовая характеристика усилителя, измеренная на нагрузке 10 кОм, показана ниже. Учтите, что этот график был получен при включении измерительного генератора вместо микрофона.

Второй каскад, реализован на транзисторе Q2 с непосредственной связью, что минимизирует фазовые искажения сигнала, обусловленные емкостными и индуктивными связями и позволяет получить плоскую выходную характеристику в диапазоне от 20 Гц до более чем 100 кГц. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики, измеренные при сопротивлении нагрузки 10 кОм и напряжении питания 12 В, показаны ниже:

Обратная связь с эмиттера Q2 на базу Q1стабилизирует напряжение смещения при колебаниях температуры. Q2 работает в режиме эмиттерного повторителя, коэффициент усиления по напряжению этого каскада меньше единицы, однако, полный коэффициент усиления по напряжению предусилителя около 100 (или 20 децибел, как видно из графика АЧХ выше). Выходное сопротивление очень низко и хорошо подходит для работы на кабель длиной до 50 метров. Поэтому нет необходимости применять экранированный кабель.

Этот предусилитель имеет превосходный динамический диапазон и может справиться с чем-нибудь от шепота до громкого крика, однако следует позаботиться о том, чтобы не перегрузить усилитель или магнитофон.

zen22142.zen.co.uk
 

Перевод: Starko-007 по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: ECM Mic Preamplifier

JLCPCP: 2USD 2Layer 5PCBs, 5USD 4Layer 5PCBs

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • Это входная цепь любого БП АТХ ... :)
  • :eek: Это просто несерьёзно, самое чувств. место и 10 см антенна. Там непременно д.б. экран и качественный, без соплей. Ну и ток конечно...
  • Понял :) Значит на завтра у меня 2 варианта есть, посмотрим кто был прав :) Просто провода от микрофона заводские такие, а микрофон ещё и в корпусе небольшом, они внутрь входят. Укорачивать боялся, а разбирать не решался.
  • Сигнальные провода ПО УМОЛЧАНИЮ д.б. в экране, а уж после выясняется кто, где и в чём прав/не прав. Это неважно, какие они были, на них надевается оплётка и гальванически связывается с корпусом (общим проводом), возможно только на выходе, т.е. на входе усилителя, эксперименты невозбранны.
  • Подключил заземление и... Фона почти не осталось :) Я аж удивился насколько сильно оно подействовало. Сейчас ещё провода экранированные к микрофону сделаю и похоже моему счастью не будет предела :) Я вот только не понимаю, почему тогда звук на линейный вход со смартфона без фона шёл?
  • =blink;174512]Подключил заземление и... Фона почти не осталось :) Я аж удивился насколько сильно оно подействовало. Сейчас ещё провода экранированные к микрофону сделаю и похоже моему счастью не будет предела :) Чтоб совсем фона не было ... можно поиграть чувствительностью усилителя микрофона ... :);)
  • Хммм... А это идея! У меня предусилитель такой чувствительный получился, что приходится до 20% чувствительность линейного входа понижать, а если я выкручу его чувствительность на 100%, а микрофон "приглушу" - по идее фон должен значительно снизиться, я так понимаю?
  • :) Какое "заземление"... к чему подключил... ? Волшебник!
  • От кабельного тв оплётка экрана кабеля заземлена - подключил видеокарту к телевизору (заземлённому этим кабелем) через hdmi - и вот она тишина :) Ну это я протестировать просто так сделал, потом что-нибудь постоянное попробую придумать.
  • При питании микрофонного усилителя от трансформатора, параллельно каждому диоду в мостике, пробуйте установить по конденсатору. Где то 0.1u. В свое время это мне помогло.
  • Первое порождает второе ...
  • Спасибо, попробую как-нибудь. Укоротил сильно провода микрофона, подобрал резистор для его питания - чувствительность выросла значительно, шум уменьшился, фон остался похоже только от блока питания. Скорее даже гул (раньше был немного "звонкий", теперь "глухой", как через вату).
  • Если микрофонный усилитель подключен к компу то можно глянуть какой ни будь программой что там приходит и тогда уже искать причину. А так вообще подключение микрофонов к усилителям (высококачественное) дело не простое. И одного совета на все случаи жизни нет. Пока только предположу что все связано с общими проводами и землей. Блок питания усилителя какой - импульсный или простой? Попробуйте запитать усилитель от блока питания компа через дроссель. Да и по заземлению у вас очень опасное дело. Вы заземлили неизвестно на что и не дай Бог там появится посторонняя напруга. В качестве временной меры, но тоже не лишенной недостатков, сделайте розетку с заземлителем от простой сети и заземлитель соедините с "нулем". Получите что-то типа "земля". Правда тут влияет качество поводки в доме, до ТП и заземление самого ТП. Кроме того нет защиты от того что электрики в какой-то момент могут перекинуть провода на вводе и ноль поменяется с фазой.
  • Вот уже на 5 страницах пытаемся запустить простейшую схему. Даже при беглом взгляде схема ТС работоспособна с учётом замечания falkonist. А вот схема пост 12 составлена неправильно. Ток эмиттерного повторителя выбран явно малый, около 0,1 мА за счёт увеличения эмиттерного резистора до 20 кОм. Зато ток первого транзистора выбран большим, около 1 мА, что не оптимально с точки зрения шума. Смещение на базу первого транзистора подаётся через резистор 1 ком, а следовало бы раз в 50 -100 больше. Однако обе схемы весьма чувствительны к пульсациям источника питания и характеристикам транзисторов из-за отсутствия отрицательной обратной связи. Я бы на месте blink спаял усилитель на любом ОУ и избавился бы от многих проблем.
  • Схема давно запущена, а проблема была у меня с платой, а не со схемой. Вторая проблема с фоном тоже по большей части моя проблема с незаземлённым корпусом компьютера. Я пробовал на к157уд2 собрать с двухполярным питанием, но она почему-то не заработала именно от микрофона. Попробую ещё раз значит, раз советуете. Чувствительность этого ОУ достаточная? [B]vishz[/B], спасибо за пояснение работы этой схемы. Я просто хотел как раз собрать что-нибудь только на транзисторах, без микросхем.
  • Если хочется на транзисторах, то вот более совершенная схема (на основе схемы Галченкова). При примерно такой же сложности имеет существенно лучшие параметры.
  • Ничего себе, довольно много схем просмотрел пока выбирал, а такой кажется не встречал, огромное спасибо, мне кажется вы точно знаете что советуете, так что соберу её и опробую, отпишусь позже. Номиналы R2 и R3 в килоомах, я правильно понимаю? Я тут в процессе почитываю литературу по биполярным транзисторам. Насколько я понимаю, эта схема как раз с ООС по переменному току через C1 и несколько резисторов... а снимается сигнал с эмиттерного повторителя. Если я захочу большего усиления, то можно в коллектор VT2 включить резистор и снять сигнал с него, подключив C3 туда, но при этом пожертвую выходным сопротивлением усилителя?
  • В МегаОмах!
  • По утверждению автора этой схемы коэффициент усиления с разомкнутой ООС составляет около 1500. Включение резистора в коллектор VT2 может дать дополнительное усиление, равное отношению его сопротивления к R4. Однако это может нарушить режим VT2 по постоянному току.
  • Собрал предложенную схему. Запустилась сразу. Сначала показалось малым усиление, но как только я повернул переменный резистор - удивился :) Схема порадовала, спасибо ещё раз!
Полный вариант обсуждения »