В рассмотренном мною варианте с микрофона поступает сигнал амплитудой 10 мВ, действующее значение 7.07 мВ. Разве это не типичный сигнал для выхода микрофона?
Ладно, уменьшил входной сигнал до 1 мВ, получил следующие осциллограммы и КНИ (как обычно, промасштабировал входной сигнал для наглядного сравнения его с выходным):

Отличия на глаз почти не заметны, но КНИ - более 0.6%, считаю в 21-ом веке их слишком большими. Раньше в журналах Радио нормой было говорить о максимально выходной мощности УНЧ радиоприёмника при КНИ 10%, теперь же как 10, так и единицы процента считаю крайне неприемлемыми. Тем более, что очень легко можно достичь сотых долей процента, которые будут обеспечиваться не только для малых сигналов, при которых нелинейность Ку усилителя слабо выражена, а в довольно широком диапазоне как амплитуд входных сигналов, так и и импедансов источника сигнала и нагрузки.
Для интереса добавил график зависимости КНИ от амплитуды входного гармонического сигнала:

Для динамического типичный 1 мВ и меньше. Хотя более высокоомные дают и 2 мВ. Считать это Ваше право, на него никто не покушается.
Но для дела является важным - как будет считать микрофон... А он, скорее всего считает 1% - 2% КНИ нормой для себя. (Китаец возможно что и больше.)



Схема на одном транзисторе - только для микрофонного входа. На линейном работать не будет.
Нет, только на микрофонный.
Поэтому с линейным разумеется лучше использовать ОУ, так как для линейного и усиление преампа нужно намного больше.
Обычный стандарт 0.77 вольта.

Для микрофонного усилителя сигнал плеера, даже слабого, будет чересчур велик, усилитель вгонится в ограничение.
Если Вы хотите использовать плеер как генератор проверочного сигнала (вместо микрофона), то его выход надо очень сильно ослабить, в 1000 раз примерно. Делаете делитель - "верхний" резистор - 500к, а "нижний" - ваш переменник 4.7к И вот с него уже можно давать сигнал на микрофонный преамп.

Я имел ввиду, что линейный вход подключается напрямую к линейному выходу какого-то другого устройства: магнтофона или музыкального синтезатора какого-нибудь...

Вот это большой недостаток, по моему мнению. Без осциллографа - как без глаз. Если собираетесь и дальше заниматься электроникой - осциллограф непременно нужен.
Без него - ну что можно сказать. Если имеете слух музыканта - многое отследить можно, но надо же иметь сперва опыт - то есть знать, какая неправильность как звучит. А как без осциллографа это узнаешь?..
Тестером отладить можно не так много. Проверить положение рабочих точек, ну амплитуду сигнала померить - и всё... Самовозбуждение ОУ тестером отловить довольно проблематично начинающему.

Вообще, для правильной работы той вашей схемы на ОУ достаточно только три резистора: R1, R2 и 100к на входе. И конденсатор разделительный, конечно.
На выходе никакого подстроечника не надо: выход ОУ можно непосредственно подавать на линейный вход звуковухи.
Ну, можно понизить питание ОУ до +-5V, чтобы в случае чего звуковуху не попалить точно. (5В держит гарантированно).

Усиление схемы регулируется R1 и R2. Приблизительная оценка - как отношение R2 к R1. (На самом деле точная формула сложнее, но как прикидка - допустимо).
R2 я бы взял 1 мегом, а R1 - подстроечник 10к .. 20к, и им по ходу регулировал бы уровень на выходе до нужной величины.

Про 100к на входе. По правилам, величина этого резистора должна быть равна величине R1 и R2, если бы их соединить параллельно. Тогда в ОУ компенсирован его дрейф и он отлично работает с сигналами постоянного напряжения.
Но у Вас-то сигнал переменного напряжения, так что на дрейф Вам наплевать, оставляете те самые 100к и не заморачивайтесь о них в этой схеме.

Если ОУ исправен, и монтаж без ошибок, вроде должно работать.
Только между питаниями ОУ и "землей" надо предусмотреть конденсаторы по 0.1 мкФ. Без них может возбуждаться ОУ. (Но бывало у меня, что как раз с конденсаторами - возбуждался, а без - нет. Пробовать надо.)

Как отлаживать.
Без сигнала напряжение на выходе ОУ относительно земли должно быть ноль. (Ну или ооооочень маленькое - тот самый дрейф, на который мы плюем, доли вольта).
Когда сигнал есть - среднее опять же, останется ноль с небольшими колебаниями, если мерить стрелочным прибором.
А переменное - примерно вольт в амплитуде. Такой сигнал можно подавать на линейный вход, записать и посмотреть - хороша ли его форма, не ограничивается ли, нет ли ступенек или изломов.
Ступеньки или изломы говорят скорее всего о возбуде ОУ в этих точках. Сам возбуд не виден - он слишком высокочастотный, звуковуха не может его записать.

Меджикивис Благодарю за развёрнутый ответ.


Я предполагал что на вход нужно поставить сильно бОльшее сопротивление, т.к 4КОм переменник вообще ничего не менял, из-за жары не особо хотелось паять и смотреть).
Питание сейчас у меня однополярное, 15В как указано в даташите (странно почему именно строго 15В), стоит 10 пикофорад (кажется) конденсатор + 1000мФ.

Глупые вопросы дилетанта:
По поводу двуполярного питания, как его получить? или брать две обмотки с трансформатора и выпрямлять, или например два АКБ и соединять их последовательно и снимать напряжение с трёх точек?
Я что то запутался. На входе и выходе ОУ должно быть переменное напряжение или постоянка? Я мерил и было именно постоянное напряжение, + стрелочный индикатор об этом говорит...

По поводу напряжения на выходе, проверю, но когда на микрофоне КЗ, и при этом он подключен на вход усилителя, на выходе было довольно большое напряжение (думаю где то пол вольта, стрелочный индикатор не знаю на какое напряжение, надо будет мультиметром померить, но отклонялся он сильно), и росло с ростом коэфициента усиления.

Нашёл кстати обсуждение на форуме TI, по OPA1611 для микрофона, http://e2e.ti.com/support/amplifiers/audio.../6/t/85340.aspx, мб одну их схем применить, чтонибудь допилив в ней? И вообще, какое включение для именно динамического микрофона лучше будет, инвертирующее или нет?

В даташитах попалась ещё такая схемка для электретного микрона в связке с АЦП (по сути должно быть идентично линейному входу, как я думаю), если убрать резистор то наверное вполне рабочая для моего случая.


Сообщение отредактировал micpreamp - May 27 2014, 09:49

Не понял - на какой именно вход? И что должен был менять переменник.

Это где 10 пФ + 1000 мкФ?
Однако, где бы ни было, добавление 10 пФ к 1000 мкф (впараллель, как я понимаю) на практике ничего не меняет. 10 пФ слишком мало в сравнении.

Из двух обмоток или иных двух источников двуполярное питание делают, когда нагрузка заметной мощности.
У Вас же нагрузка мизерная - сигнальный вход, поэтому двуполярное питание можно сделать просто поделив однополярное парой резисторов, среднюю точку которых примем за "землю". (так называемая "виртуальная земля").

Рисовать в Пайнте влом, попытайтесь понять словами.
От минуса до плюса питания (у Вас 15 вольт оно, правильно?) Два одинаковых резистора последовательной цепочкой, по 10к каждый. Впараллель каждому - по конденсатору 0.47 мкФ или больше, керамические.
У Вас получилась средняя точка этих резисторов - "виртуальная земля".
К этой точке подключаем всё, что должно идти на "землю". Относительно этой виртуальной земли получилось два питания + и - 7.5 вольт. Для современных ОУ это достаточно. Многие даже +-2.5В работают. Но вот больше чем +-15 -редкость. Перегружать напряжением (особенно буржуйские) - не рекомендуется! Лучше недогрузить.

Остальное в схеме подключения ОУ остается без изменений. Когда микрофон отсутствует или закорочен (после разделительного конденсатора, т.е. именно микрофон! - а не вход ОУ), Напряжение на выходе ОУ должно быть равно напряжению средней точки, т.е. виртуальной земли.
Если это не так, то либо ошибка в монтаже, либо ОУ дохлый.

Когда микрофон работает - будет еще и сигнал переменного напряжения, а среднее - так и останется близким к средней точке, виртуальной земле.

Вопрос конечно интересный!))))) Я честно скажу: не знаю. Тут можно на 50 страниц дискуссию открыть и обсудить всю тьму факторов "за" и "против".
Но я бы просто проверил то и то. Какое лучше вышло - то и принял. Благо не настолько сложно одно в другое переделать. Но в любом случае разница думаю будет незначительной.

Ой вот в дебри лучше Вам сейчас не вдаваться. Запустите сначала хоть простенькую схему на одном ОУ. Добейтесь, чтоб она заработала как надо, а там уж видно будет.

Сообщение отредактировал Меджикивис - May 27 2014, 12:00

В общем промерял я напряжение на выходе, при подключенном микрофоне в положении OFF, т.е в режиме КЗ - 1,77 вольт. При этом на выходе висел подключенным низкоомный капсуль (~30Ом, в корпусе от советского микрофона), и стрелочный индикатор.

Питающее напряжение у меня идёт с регулятора на LM2596, там и на БП есть электролиты + я напаял паралельно питанию на 1000 Микроварад и на 47 пико (если не путаю, маркировка M47 говорит об этом, говорил что 10пикофарад- ошибся).
Прикладываю фото что как, могу ещё видео...

На вход подключен только микрофон, 100Ком сопротивление, о котором я ранее вел речь у меня составное (за неимением), из двух по 56, мериется как 114КОм.
По вашему совету (если правильно понял), подогнал сопротивление задающее коэфициент усиления (R2) так же до 114КОм, использовал для этого 56К резистор и переменник на 100К (за неимением). На фото должно быть видно. R1 у меня -1КОм . Входной конденсатор 10 МкФ, подключен минусом к микрофону. 5К резистор со схемы убран.

Можно в принципе спаять все резисторы просто на 56К, но решил сделать сотку всётаки, на составных.
http://savepic.org/5555160.jpg
http://savepic.org/5555142.jpg
http://savepic.org/5548998.jpg
http://savepic.org/5553094.jpg
http://savepic.org/5540806.jpg

P.S личка у вас не работает.

Сообщение отредактировал micpreamp - May 27 2014, 14:35

Я личкой не пользуюсь. У меня от форума нет тайн

На таких трубчатых конденсаторах М47 означает класс по ТКЕ, а не емкость. Емкость на фото не разобрать, загораживают провода. Но в любом случае чрезвычайно маленькая. Тут надо бы хотя бы 0.1 мкФ, а не пики.

не надо никакого капсюля, еще неизвестно потянет ли его ОУ, но с виртуальной землей, о которой я выше говорил - точно не потянет. Если хотите звуковой контроль - используйте активные колонки, например компьютерные, там встроенный усилитель и их входное сопротивление достаточное.
Такой индикатор - тоже не ахти какой высокоомный. Лучше мерить тестером.

К сожалению деталями Вы не богаты, но тут особо точного подбора и не требуется. Вся разница будет - больше или меньше громкость... но по сути работоспособность (или не-работоспособность) будет ясна.
Делайте виртуальную землю. Сейчас ваши проблемы оттого, что берете землю от минуса питания. (Только некоторые ОУ могут так работать, RRIO называются).
Когда сделаете среднюю точку в питании и подключите ее землей - все должно заработать, если ОУ еще не сгорел совсем.
Конденсаторы для средней точки вместо 0.47 мкФ можете поставить электролиты микрофарад по сколько хотите (за неимением других), но лучше одинаковые.
Резисторов 10 кОм если нету, а есть 56к, - ставьте 56к; слабовата земля будет, но попробовать можно,- на конденсаторах вытянем, если не грузить сильно. Но лучше эти резисторы брать меньше: 5, 2, 1 килоом, - до 100 ом даже, но обязательно два одинаковых.


Сообщение отредактировал Меджикивис - May 27 2014, 16:00

Личка вещь полезная, в хозяйстве пригодится. У китайцев кстати набор есть за 5 вроде долларов, типо магазина сопротивлений, надо будет купить, на 100 КоМ у меня может и есть где, но искать проблематично.

Вчера я уже все лишние приблуды убрал, оставил два резистора по 56К. По поводу двухполярного питания не совсем вас понял. Данный ОУ работает на однополярном и двухполярном, вот информация из шита: Operating Voltage ( +3V~+15V ) , по воду 15 Вольт это максимальное напряжение было (когда бегло смотрел даташит не так прочёл), ну да ладно, вот скрин, на нём видно что можно и так и так питать:


А рассчитанный на двухполярное вроде бы и не должен запустить на однополярном вообще, или не так понимаю?


Насколько я помню, даже если в нагрузке у меня был лишь один стрелочный индикатор, он вёл себя точно так же, т.е на выходе и без нагрузки есть такое напряжение, сегодня вечером удоставерюсь в этом.
Конденсаторов у меня достаточно много, давным давно отпаивал их с плат от Чаек и других ТП 89-93-х годов, есть и нулёвые керамические конденсаторы. На 10-12 КОм есть резисторы(с ними тоже не всё так плохо, поискать просто придётся, если в самодельном "магазине" нет).

Ещё такой вопрос: Если включаю микрофон, появляется посторонний шум (возможно из-за того что питаю от БП. От акб пока не проверял, если что от двух запитаю или сделаю из них же двухполярное), ну и по корпусу микрофона если часто проводить то то же что то было. Как правильно заэкранировать корпус микрофона? Общий провод от джека, к котрому подпаян экран нужно как то хитро "обыграть" в схеме? Корпус микрофона - алюминий (похоже литой).

Позже от микрофонного разъёма ещё пущу на плату экранированный кабель, хотя это ничего по сути дать не должно, т.к плата сама по себе открыта и гул явно не от этого.

Сообщение отредактировал micpreamp - May 28 2014, 02:49

Даже если ОУ в принципе может с однополярным питанием - ведь в данном случае сигнал с микрофона у Вас - переменный! Как ОУ сделает на своем выходе отрицательную полуволну, если у него отрицательного питания нету?
Значит нужно некоторое смещение подать. А это и получится то же самое, что виртуальная земля. Смещение на половину питания, самая выгодная позиция.

Оплетку всегда подключают к точке "земля". Здесь без вариантов. И к этой же точке следует подключить заземленный конец R1.

Однако, справедливости ради, должен заметить, что если по оплетке пропущен и сигнал, то полностью от помех избавиться не удастся, хоть маленькие, а будут заметны.
В профессиональных схемах так никогда не делают. Там используют исключительно трехпроводную схему: два провода сигнальных в оплетке, и эта оплетка (экран) - отдельная линия. И микрофоны серьезные - всегда трехконтактные.

Но сейчас этих блох ловить я думаю рано, добейтесь сначала нормальной работы схемы "в принципе". А дальше уже изучать, откуда наводки.
Гул - т.е. 50 Гц это наводка с сети, однозначно. 100 Гц - плохое питание. Жужжание 100 Гц - наводка с сети от работы тиристорного регулятора.
Вообще, избавление от помех при мизерных сигналах - это целая наука; без малейшей иронии.

Я читал что ОУ в принципе и используют двух полярное питание для того чтобы "весь диапазон сигнала обработать", вы подтвердили это, буду пробовать значит сегодня с двух поляркой, запаралелю два аккума, со средним отводом, должно получиться +-4В, что этому ОУ хватит.

По поводу переменности сигнала я всё же до конца не допонимаю, всётаки на входе/выходе ОУ переменное напряжение, т.е оно всё время меняет своё направление, как в бытовой электросети, или я сильно путаюсь? Цифровой мультиметр должен его измерять если выставлена ACV? Хочется разобраться до конца в том что не как не могу понять.

По поводу ловли мелких помех, я представляю что те же резисторы меняют свои параметры в зависимости от условий окружающей среды, при этом изначально обладая определёнными погрешностями, ну и корпус нужно из толстенького алюминия например, под саму плату делать, так же как и в заводских девайсах делается, и ещё много много всего.

Если правильное двуполярное питание - да, разумеется сигнал на выходе будет переменный. Мерить "AC" конечно. Постоянное смещение (меряя от "земли") - доли вольта, то есть небольшая погрешность, можно считать что ноль.

Не запараллелю, а - последовательно, Вы наверное имели ввиду. Описка, ничего страшного.
+-4 вольта нормально должен работать.



Алюминий не обязательно должен быть "толстеньким". Даже фольга от шоколадки экранирует электрические наводки практически стопроцентно.
Когда мне нужна была хорошая экранировка для низкочастотной схемы, я делал так: брал двухсторонний стеклотекстолит, на одной стороне собирал схему (планарный монтаж, без сверления), а вторую сторону оставлял сплошную медь. Потом вокруг этой платы сгибал бортик из жестяной полоски (от консервной банки - луженая жесть, отлично паяется). И припаивал этот бортик за обратную сторону платы, где цельная медная поверхность. Сверху - жестяную крышечку по размеру платы - и получалась такая коробочка, не только экранированная, но даже герметичная (подходит для конструкций, размещаемых на улице).

А вообще помехи проникают не сквозь стенки такой коробочки, а наводятся на длине проводов в основном, даже когда экранированные, потому что по экранам могут течь всякие блуждающие токи. Так-то они небольшой величины, но когда ловим милливольты, это меняет дело(((
Поэтому для отстройки от помех передают дифференциальный сигнал. То есть одновременно по двум проводам в противофазе. Принимается такой сигнал дифференциальным входом. Помеха, если и наводится на такую линию - то одинаково на оба проводника, в результате дифференциальный вход ее подавляет. Все профессиональные микрофонные шнуры расчитаны именно как такие дифференциальные линии.

Обратите внимание, что в блоке питания компьютера есть два конденсатора, соединяющие корпус компа с сетевыми проводами. Так что на незаземленном компе 110 вольт. Отсюда - еще один источник помех на длинные провода, по которым потечет ток этих конденсаторов. Заземление в разных точках тоже может иметь чуть-чуть разный потенциал, так что всегда возможны какие-нибудь неожиданные помехи; повторяю, ловля таких блох - это бааааальшой геморрой, сорь за натурализм.




Изменение параметров сопротивлений и их погрешность для вашей схемы не имеет никакого значения. Это имеет значение, когда измеряются очень малые постоянные сигналы. В этом случае нужно очень хорошо сбалансировать ОУ, чтобы скомпенсировать всяческие дрейфы, которые вносили бы ошибку в измерение. Так что эти проблемы не Ваши, к счастью.

В очередной раз благодарю за развёрнутый ответ. Да я имел ввиду последовательно а написал параллельно).
Ещё уточню по поводу подключения двух полярки:
Допустим + и - я подаю на входы 8 и 4 соответственно (входы + и - http://www.njr.com/semicon/PDF/NJM3414A_E.pdf), "общий" провод (среднюю точку) куда подавать, на общий провод в схеме, правильно?

Правильно. Он же оплетка и корпус микрофона, он же земля звуковухи компьютера, он же земля, от которой меряем все сигналы.

Ссылка не открывается, по причине, что в нее попала задняя скобочка почему-то. Скобку откинул, посмотрел даташит.
А почему Вы выбрали именно этот ОУ? Он имеет выход повышенной мощности (70 мА), но во всём остальном не блещет. Похоже, он спроектирован для оконечных цепей, для питания повышенных нагрузок.

Для такой тонкой вещи, как усилитель динамического микрофона, нужно выбирать в первую очередь малошумящий ОУ. А мощный выход ему ни к чему, нагружен он незначительно.

Да я знаю что ОУ "стрёмный" для аудио.
Я ранее писал, что извлек два ОУ из старого, нерабочего, сидирома, чтобы сравнить с LM324.

Один ( http://www.cn.njr.com/PDF/NJM2100_E.pdf) был с более хорошими характеристиками, особенно для его времени(сидюк был 98 года вроде бы), позиционировался именно как аудио, но он требовал только двухполярное питание (я тогда не знал как его готовить и думал что однополярное тоже будет норм). Кстати в сидюке том, сначала шёл NJM2100, а потом уже 3414, с которого, как я предполагаю именно выдавался сигнал на сами уши, причём около 3414 были напаяны ещё два транзистора.
По дорожкам не смотрел где они висят, скорее всего какие то малошумящие (надо промерить их тестером), но очень мелкие, хотя я паял такие, когда делал микронаушник.

У этого ОУ более менее Slew Rate, и неплохой Gain Bandwidth, THD судя по графику тоже вполне сносный для его времени, для аудио ОУ как я понимаю это основные параметры, чем они выше тем лучше, кроме THD конечно. Правда тот же TI приводит в даташите данные THD+Noise, тут про шумы не пишут что то. Только наверное на такой ОУ я уже не смогу "посадить" 100 Омные наушники Электроника 5, по току он их не вытянет, если найду его конечно.

А так надо у TI попробовать заказать образцы (пока руки не доходят), Tanya говорит что должны прислать, просто читал что траблы есть с курьерскими службами сейчас какие то в РФ.

Тот ОУ я подключил на однополярном- незавелся, отложил его, и он успешно потерялся он, мб кошак его куда то загнал). Попробую ещё поискать, но больно уж размер маленький у него.

Сообщение отредактировал micpreamp - May 29 2014, 04:39

Всем привет. В общем, если кому интересно, что произошло дальше:
Образцы с TI получить врятли получится (как я и полагал изначально, только из-за того что не хотел ждать, и из-за жадности наших барыг, хотел их получить).
Страница регистрации на сайте https://focus.ti.com/tipass/docs/register.t...;countryCode=RU похоже специально переведена в " дохлое" состояние.

Буду заказывать у Китайцев OПу 1611 наверное в итоге, закажу сразу с переходником под DIP 8.

Теперь по имеющемуся "железу":
1)Перевел питание на двух полярку, путём соединения двух телефонных АКБ, усилитель заработал.
2)Пересобрал плату, снова на LM324, появились шумы (ловил даже радио слегка), ещё раз пересобрал на другой плате, использовал по минимуму проводов, саму микросхему вставил в запаянную на плату панельку.
3)Попытался на плате как можно дальше друг от друга разнести питающие провода и входные. Это вроде особо не помогло. В итоге, наводки от радио и большую часть шума вроде как поборол, просто напросто напаял на вход провода в оплётке. Сейчас, всё вроде работает нормально, покрайней мере, наверное из LM324 особо больше не выжать.

Xотел перевести питание на двухполярное, используя один акб (жалко два акб тратить, кроны если только купить в замен)+резисторы, почитал что работать будет не особо правильно, нужно городить сложную схему вроде этой: http://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/01/
Но не знаю как это скажется на качестве самого питания, да и мудрить со схемой лень, только если использовать второй ОУ сразу от это го же LM324, что наверное не очень хорошо будет, если он и на питание и на усиление микрофона будет работать.

Сообщение отредактировал micpreamp - Jun 2 2014, 04:18

Отлично

ВЧ-наводка на вход. Можно попробовать небольшой (сотни пик) конденсатор параллельно микрофону на самом входе.
Хотя, побороли - и хорошо.

Никак на качестве не скажется, та схема - это мощный делитель, на целый ампер! Для вашей задачи транзисторы там на выходе совершенно не нужны: мощность делителя должна быть равна мощности операционника, дающего сигнал.

Цитата(micpreamp @ Jun 2 2014, 12:22)

Второй ОУ, включенный повторителем, из той же микросхемы использовать очень даже можно!
На качестве звука (по сравнению с простым резистивным делителем) это не отразится, но зато потребляемый общий ток будет меньше, и тем сэкономится ресурс батареи. Для мощности вашей конструкции, величины резисторов R1, R2, R3 (по схеме на Радиокоте) надо увеличить в 100 раз, т.е. 51к - 100к. Из них я бы оставил только равные R1 и R3, поскольку подгонка под математическую точность середины в вашей конструкции не нужна.