Добрый день.
Есть мысль разработать малошумящий предварительный усилитель для ленточного микрофона.
1. источник сигнала - только активное сопротивление R=0.2-0.5 Ом.
2. выходной сигнал 0.1-0.3 мВ
3. напряжение питания - фантомное 48В
4. отношение сигнал шум максимально возможное
5. диапозон раб. частот 20 - 20кГц
6. коэффиент усиления 40 дБ (100 раз) - идеально, 30дБ - допустимо.
7. сопротивление нагрузки - от 2 кОм до ХХ
После рассмотрения многих схем остановился на варианте - двух каскадный усилитель, первая часть - параллельно включенные биполярные транзисторы с ОЭ, второй каскад ОУ.
Следующие недостатки - качественный ОУ довольно прожорлив, ток потребления всего устройства должен быть 4-6мА.
Как Вам вариант с парралельным вкл. транзисторов? Я таких усилителей ни когда не делал. Может быть есть другие варианты схемотехники малошумящих усилителей или конкретны примеры уже существующих, проверенных усилителей из бытовой аппаратуры? Насколько я понимаю, похожая ситуация складывается со звукоснимателями. Смотрел схемы некоторых из них, там все на ОУ и отдельных биполярах, отношение сигнал шум 60-80 дБ, правда не понятно, какой сигнал по величине.

Транзисторы в параллель, плюс оптимальный режим работы по шумам и ток потребления может быть сотни миллиампер (а может и больше - нет предела параллельности и совершенству Альтернатива, пожалуй одна, преобразовать трансом импеданс/уровень сигнала микрофона в величины, оптимальные для одного транзистора. Но такой транс - ооочень дорогое удовольствие.

Вообще-то , во всех хороших ленточных микрофонах сигнал перед усилением повышается с помощью трансформатора - это классическое решение , полностью себя оправдывающее по всем параметрам , и не совсем понятно , зачем от него отказываться .....
Но если охота испытать альтернативное решение - то я бы попробовал схему с ОБ на запараллеленных транзисторах ( штук 5-10 в параллель ) . МОжно применить также комплементарный каскад с ОБ , чтобы скомпенсировать постоянную составляющую на входе ....... хотя лично я не думаю , что это даст хоть какое-то улучшение звука против обычного трансформатора .

Максимально возможное, это, конечно, хорошо - нет предела совершенству. Но чтобы задача выглядела реальнее, предлагаю дополнить п.4 конкретным значением: "минимально приемлемое - ...". Тогда можно будет оценить, есть ли вообще у задачи решение.

Возьмите самый лучший доступный малошумящий ОУ с полевиками на рп-переходах на входах и не парьтесь с транзисторами - лучше сделать крайне тяжело, так как придется проводить сотни разнообразных комплексных измерений для достижения какого-либо значимого выигрыша.
Это только в теории шум меньше в корень из эн транзисторов. На практике - гораздо меньше, так как есть масса паразитных эффектов.
Хотя, если у Вас есть свободный месяц - другой, то, конечно, вопрос решаем. Но сколько будет стоить такой микрофон? Наверное, лучше пойти и купить тогда самую продвинутую модель?

Стоит потратить больше времени на экранировку, провода-разъёмы и фильтры по питанию. Толку будет больше.

Конечно, это только моё мнение. Есть и другие. Я как-то проходил просто этот путь. Хорошо, что "поправился" быстро... :-)

Что ж тут непонятного - транс всегда неудобен...

Это уже гигантомания какая-то. Почему ОБ, а не ОЭ или каскод? Шумы Вы получите больше, искажения - тоже, только и всего.

А это ещё как?

Если ОУ прожорлив, не ставьте его вообще.
Более того, самым прожорливым у Вас будет входной каскад, если действительно шумы нужны низкие.


Честно говоря, не очень. Лучше брать транзисторы с большой площадью кристалла. Но на безрыбье и сам раком станешь...
Присоединюсь к вопросу: какой уровень шума на выходе при 40 дБ усиления Вам нужен?



На таких ОУ нормального результата гарантированно не получится. На дискретных БТ или даже ОУ с БТ на входе результат будет гораздо лучше.

Про шум вопрос очень коварный. Попробую разобраться. Эквивалентный акустический шум, обусловленный усилителем приемлимый - 18 дБ, хороший - 15дБ, отличный - 11 и ниже. 18дБ для микрофона чувствительностью 12 мВ/Па составляет 1.6мкВ (приведенный ко входу), а для этого микрофона с чувствительностью 0.3 мкВ/Па около 0.04 мкВ - 18 дБ (ну это получить не проблема, но хочется большего), 0.017 мкВ - для 11дБ(вот это интересно!), ну и 0.028 мкВ для 15 дБ. А какой например транзистор с большой площадью кристалла мне можно попробовать для такого усилителя?
В общем-то трансформатор тоже можно применить, с коэффициентом трансфор. 1:6, не более , но трансформатор было бы очень не желательно.

Сообщение отредактировал PrAlexey - Oct 24 2007, 16:46

Иными словами, Вам нужен шум, приведённый ко входу, 0,17мкВ, что в полосе 20кГц составит 1,2 нВ/sqrt(Гц), верно?

Погодите с транзистором. Если Вы всё правильно посчитали, мне кажется, и обычный КТ3102Е пойдёт.

Транс решает проблему шумов и энергопотребления кардинально. Но хороший аудио транс, сдаётся, сделать не так уж просто.

Нет, когда вы привели цифру 1.2нВ, я вижу что сильно ошибся в последней формуле, т.к. для 12 мВ - 1.6 мкВ, для 0.3мВ - 0.04 мкВ, ( в 40 раз меньше), извините, что ввел в заблуждение. Даже и незнаю можно получить такой шум или нет. Если нельзя, то придется ставить повышающий трансформатор и за ним усилитель на КТ3102. Но повторюсь, трансформатор было бы крайне не желательно.

Тема очень хорошо знакома. Если кратко, без трансформатора - шансов на приличное SNR никаких, т.к. максимальный потребляемый от фантома ток - 4...5 мА на все про все. Если нужно что-то конкретное - это предмет "непротивления сторон"

Сообщение отредактировал SIA - Oct 24 2007, 20:53

А каким током располагаете?
И вообще, что представляет собой фантомное питание? Схему какую, что ли, приведите...

ЗЫ. Я бы о трансе всё-таки подумал. При правильной схемотехнике требования к его конструкцию можно смягчить против "стандартных".

Параллелить транзисторы нужно , чтобы снизить входное сопротивление каскада , ведь источник - лента , и имеет ОЧЕНЬ низкое входное сопротивление . По этой же причине имеет смысл применить каскад с ОБ . А комплементарный каскад с ОБ - это вроде такого :

Я такой каскад сейчас как раз применяю в качестве преобразователя ток-напряжение в самодельном ЦАПе на TDA 1541 , но если запараллелить входные транзисторы и повысить ток , то можно было бы попробовать применить его и для ленточного микрофона . Хотя моё ИМХО - для получения высокого качества звука и низкого уровня шумов - лучше всего хороший трансформатор .

А ЗАЧЕМ его снижать? Зачем вместо ОЭ ставить ОБ?
И как Вы вообще собираетесь его снизить параллельным включением при заданном максимальном токе каскада, составляющем единицы миллиампер?

И что , в такой схеме Вы надеетесь получить шумы меньше, чем в простом каскаде с ОЭ при том же токе?

Флейм уехал на свалку. Старайтесь не отвлекаться от обсуждаемой темы

Сообщение отредактировал Alexandr - Oct 25 2007, 08:05

вышеприведённая схема имеет преимущества перед большинством ОУ. То же можно сказать и про применение трансформатора - даже когда он не даёт объективно лучших параметров - звук с ним часто бывает лучше , чем без него ......

А вот в случае ленточного микрофона - применение транса для согласования сопротивлений оправдано как с субьективной , так и с объективной точки зрения . В смысле - уровень шумов , достижимый при использовании трансформатора - НЕДОСТИЖИМ без него .


Флейм удалил

Сообщение отредактировал Alexandr - Oct 25 2007, 08:03

Я утверждаю, что Ваши схемные предложения по МШУ для микрофона никуда не годны. Вы согласны с этим или нет?

Насчёт применения транса - кто с этим спорил? См. пост №2. Там про это сказано недвусмысленно, и пока это никто не опровергал.
Насчёт "согласования сопротивлений" - ерунда. Транс нужен, чтобы поднять напряжение источника, только и всего.
Это тоже в общем и целом - неверно. Зачастую для конкретных источников удаётся сделать усилки, которые шумят меньше, чем если бы в схеме присутствовал транс. Транс - он тоже шумит, хотите ли Вы этого или нет.

Сообщение отредактировал Alexandr - Oct 25 2007, 08:07