Вот какие соображения у меня возникают . То , что эта схема показала меньший шум ,чем простой каскад с ООС - это как раз нормально . Так и должно быть , причём в реале , ИМХО , разница будет ещё более заметной . Но тут ещё надо учесть , что эта схема не была оптимизирована для усиления сигнала именно от ленточного микрофона . Я её рассчитывал для I/U преобразователя , и нарисовал тут только потому , что она изначально имеет низкое сопротивление , а потому априори пригодна и для низкоомного усиления тоже . А вот если делать на ней усилитель именно для микрофона - нужно параллелить транзисторы на входе . Думаю , что начинать моделировать нужно с 4 транзисторов , включённых параллельно , причём транзисторы и резисторы смещения оставить такими же , а сопротивления коллекторных нагрузок нужно пропорционально уменьшить ( из-за возросшего тока ) . Это в случае , если мы оставим питание +-15 вольт .

Далее , проблема фантомного питания . Понятно , что в изначальном виде схема для фантома вообще непригодна , так как у неё двуполярное питание , а фантом - однополярный . Далее , если запараллелить 4 транзистора , и каждый будет жрать по 5 ма , то суммарный ток потребления будет 25 ма ( включая цепь смещения на таком же транзисторе ) . НО можно выйти из положения , если учесть , что сигнал-то входной у нас - 0,3 мв . А значит , даже если мы его усилим например в 500 раз , то на выходе каскада будет 150 мв максимум . А это значит , что ПИТАНИЕ каскада можно сделать не +-15 вольт , а скажем , +-4 вольта ( с запасом на линейность каскада ) . При токе 25 ма и напряжении 8 вольт мы получим 200 мвт потребляемой мощности . А от фантома ( +48 вольт ) мы можем получить ток 5 ма , и значит - 240 мвт мощности . Проблема решается установкой маломощного импульсного преобразователя , КПД которого можно получить не хуже 90% , и который позволит преобразовать +48 вольт в +-4 вольта и запитать нашу схему . Такой преобразователь сделать несложно .

Таким образом , можно попробовать промоделировать схему такого же типа , но с питанием +-4 вольта и с 4 параллельными транзисторами на входе . Ток можно задать по 5 ма на транзистор , при этом резисторы смещения должны быть (4-0,6)/5=0,68 ком , то есть 680 Ом , а резисторы коллекторной нагрузки - примерно в 2 раза меньше , то есть 330 Ом . Усиление при этом снизится , но всё равно будет достаточно высоким , чтобы поднять сигнал до уровня , с которого его можно легко усилить хорошим малошумящим ОУ , или просто подать по кабелю на вход звукового пульта для дальнейшего усиления .

Далее , для более адекватного представления источника сигнала нужно использовать резистор не 2 ома , а 0,5-1 ом ( или даже ещё меньше ) , так как сопротивление ленты микрофона обычно очень низкое .

Насчёт же недостатков схемы - в реале они гораздо менее заметны , чем кажется на первый взгляд . Стабильность современных транзисторов настолько хороша , что они и без подбора работают нормально в таких каскадах в обычном диапазоне температур - в своей схеме я их не подбирал , хотя использовал относительно старые транзисторы BC 550/560 . Линейность каскада тоже должна быть хорошая , из-за компенсации чётных гармоник и малого уровня сигнала . В общем , надо пробовать ...........

Сообщение отредактировал deemon - Oct 27 2007, 07:33

Мы, вообще-то, здесь обсуждаем вопрос усиления сигнала именно с ленточного микрофона, не так ли?

Можно, конечно, добавить ещё пару транзисторов; более того, скажу, что это даст заметное снижение шума для конкретных приборов, использованных в моделях. Однако, это не принципиально, и только загромождает чертёж. После выбора адекватной схемы количество входных транзисторов может увеличиваться сколь угодно.

Каким образом?
По-моему, здесь имеет место недопонимание. Вообще-то, фантомное питание - это вот что:

Всё, что справа - на приёмной стороне. Суммарное сопротивление резисторов - 10-20 кОм. В данном случае, источник имеет напряжение 48 В.
Питание может быть и двуполярным. Земля на стороне микрофона может быть, а может и не быть. В последнем случае, нижнее сопротивление отсутствует. а 0В соединён с экраном. Источник питания может быть гальванически развязан от усилителя.

deemon, Вы же с хайэндщиками на короткой ноге. Спросите их, как они относятся к наличию импульсного преобразователя в микрофоне.
Кроме того, мне вообще непонятно, как Вы его собираетесь делать.

Предлагаю ничего не выдумывать, а ограничиться тем, что есть. Пусть, для определённости, R=4,7 кОм (Iкз=5 мА). Посмотрим, что из этого можно выжать.
Такое рассмотрение будет, по крайней мере, предметным и, вероятно, полезным и для других участников форума.

Хорошо, уменьшим до 1 Ом.

Ладно, эти вопросы пока оставим. Со стабильностью усиления и вых. сопротивлением всё же предлагаю разобраться, т.к. эти вопросы являются важными..

Да , тогда оставим питание +-15 вольт , чтобы было как в первом варианте . А переделывать на пониженное можно , если это вообще покажет хоть сколько-нибудь приемлемые для практики параметры . Может же так получиться , что вобще не удастся достигнуть нужного уровня шумов
Далее , R=4,7 ком - это резистор смещения , соответственно , и токи потребления усилительных транзисторов должны быть не ниже 3 ма на каждом , иначе не будет нужного эффекта от запараллеливания их ( против исходного варианта ) - тогда на каждый будет приходиться меньше тока , и их внутреннее сопротивление возрастёт . Опять же , резистор коллекторной нагрузки при 4-х парах входных транзисторов будет не 2,2 ком , а 560 ом . ИМХО , надо испытать такой вариант , а потом уже думать , как его втиснуть в микрофон ( с понижением напряжения питания ) .

Далее , можно ещё сравнить этот "сильноточный" вариант с таким же , на 4-х входных парах транзисторов , но с сохранением изначального суммарного тока потребления . ТОгда сопротивление коллекторной нагрузки будет 2,2 ком , как раньше , но вот резистор смещения нужно увеличить в 4 раза , до 18 ком , чтобы уменьшить ток КАЖДОГО транзистора .

Так можно будет сравнить результаты от запараллеливания при том же суммарном токе , и при том же токе на транзистор ( и 4-х кратном суммарном ) .





Плохо относятся , конечно Но они вообще плохо относятся к попыткам заменить трансформатор на другие устройства С другой стороны , я видел схемы профессиональных конденсаторных микрофонов , у которых напряжение питания капсюля получалось с помощью повышающего преобразователя . В конце концов , экранировку ещё никто не отменял .

А насчёт того , КАК делать - да так же , как и обычно . Обратноходовый преобразователь с небольшим трансом на ферритовом сердечнике . Есть готовые микросхемы для таких преобразователей , причём именно для маломощных , с малым собственным потреблением .

Сообщение отредактировал deemon - Oct 27 2007, 13:04

Вопрос к Stanislavу не по теме - в полевике шумит сопротивление канала. Если канал находится не в насыщении, сопротивление его упадет, приведет ли это к снижению шумов транзистора ?

У меня есть внутреннее ощущение, что если поднапрячь мозговые извилины, может получиться. По крайней мере, в моделяторе.


Нет, это не правильно. Главных источника шума напряжения в БТ (точнее, в самом кристалле) два: дробовой шум перехода и тепловой шум объёмного сопротивления базы. Запараллеливая транзисторы, получим дробовой шум, примерно равный одиночному транзистору, и уменьшенный в sqrt(N) раз шум базы (N-число транзисторов). Шум подразумевается в смысле эффективного значения напряжения.
Целесообразность параллельного включения определяется характеристиками конкретного транзистора. Спайс, например, сейчас упрямо мне кажет, что увеличив N до 4, удастся существенно понизить шумы каскада, хотя, мне казалось, что этого не должно быть. Правда, я ориентировался на Rb<1Ом, а какое оно в данном транзисторе - не знаю, модели расшифровывать пока что не умею.

Я снова предлагаю исходить из того, что есть.
Пока не дана вводная, пусть будет "земля" и двухполярная цепь сигнала-питания. Но сопротивление этой цепи - 4,7 кОм по каждому плечу. Т.е., к микрофону подходит 3 провода, и ни одним больше.
Предложите схему, которая будет работать в такой конфигурации. А я предложу свою.
Мне кажется, что предложенная Вами схема не подходит для условий задачи. Для применимости в других усилителях она, безусловно, применяться может и применяется, но это уже другая тема.

По-моему, неполучицца.

Мне , наоборот , внутренний голос подсказывает , что так оно и должно быть , по крайней мере для низкоомного источника Кстати , может получиться , что и дальше следует параллелить , может быть , и до 10 пар транзисторов . НО жрать оно будет много , в фантомное питание это никак не впишется , несмотря на снижение напряжения питания С другой стороны - если возникла , к примеру , задача сделать БЕЗ трансформатора - то нужно идти на жертвы , так ведь ? Лично вот я бы счёл вообще чудом саму возможность создания такого усилителя , который смог бы выполнить требования по шумам в этом случае .... тут уж не до "торговли" за миллиамперы .......



Тут не надо ещё забывать про способ передачи сигнала по симметричной экранированной витой паре , принятый в профессиональной звуковой аппаратуре . Питание ведь потому и называется фантомным , что передаётся по тем же проводам , что и звук . То есть , кроме усилителя нужно ещё сделать дифференциальный каскад , который несимметричный сигнал с выхода преампа превращает в симметричный для подачи в линию , причём , нужно же ещё с этих проводов снять напряжение питания так , чтобы не испортить сам сигнал , и снимать нужно на резисторах , так как применить тут транс с отводом от середины нельзя ( по условию задачи ) . И этот дифкаскад ведь тоже кушать хочет , да плюс к тому , при снятии напряжения с линии часть мощности потеряется на резисторах - так что на сам предусилок останется вообще мало мощности Так что , как я мыслю - тут либо бестрансформаторный преамп , либо фантом .

Сообщение отредактировал deemon - Oct 27 2007, 20:58

Если имеются в виду шумы на стоке - да, конечно, упадут. Канал будет проводить очень хорошо, тепловых шумов значительно поубавится.
Однако, мы пытаемся соорудить усилитель, отвечающий иному критерию - заданному отношение сигнал/шум на выходе. В активном режиме (не в насыщении) это отношение заметно упадёт.

Замечу для тех, кого эти рассуждения поставили в замешательство, что насыщение и активный рехим для БТ и ПТ - прямо противоположные вещи (сам был не так давно пойман здесь на терминологии). То есть, для ПТ насыщение - это режим генерации тока.

Для начала, представим себе, что сток подключён к ИТ. Усиление каскада для малого сигнала при этом будет равным произведению крутизны ПТ на динамическое вых. сопротивление: Ke=S*Rd. Грубо говоря, уменьшая вых. сопротивление, получим ухудшение отношения С/Ш, обратно пропорциональное корню из сопротивлению канала. Думается, в реалии всё ещё хуже, т.к. S также будет сильно зависеть от режима (не знаю, насколько этот термин применим к режиму активного сопротивления ПТ).
Подобные соображения должны быть верны и для лампового триода. Но там дробовые шумы обычно рулят.

Теперь предположим, что сток нагружен на КЗ (для определённости, каскод с БТ). Эта ситуация несколько сложнее, т.к. добавляются факторы влияния второго транзистора. Но и здесь, думается, всё будет плохо - основным шумовым фактором станут не тепловые шумы канала БТ, а шумы напряжения перехода б-э БТ, которые создадут "бесплатный" (т.е., ничем не оправданный) шумовой ток коллектора In=Un/Rd.

Всё написанное относится к работе ПТ в режиме активного сопротивления, и является продуктом размышлений (в справочники лезть сегодня лень). Возможно, в переходном режиме можно добиться и улучшения отношения С/Ш - подумать надо...

Неполучицца , но скорее всего по другой причине . Я-то могу сделать такой понижающий преобразователь ( я подобные штуки делал не раз ) , но тут не факт , что даже его применение спасёт эту идею . Как я писал выше - там в схеме будет ещё один каскад , который потребляет ток , и два резистора , на которых падает мощность . Вот примерно так :



И что тут останется на долю усилка ? Возможно , не больше половины мощности А там и так ИМХО тока не хватит для нужного числа запараллеленных транзисторов .


Хотя , конечно , извратиться можно и тут , если снять питание с эмиттеров дифкаскада , а не с коллекторов - это даст неплохую экономию ...



... но всё равно - идея фантомного питания такого преампа кажется мне нехорошей , скажем так .

Сообщение отредактировал deemon - Oct 27 2007, 21:36

Простите, но Вы НЕ поняли.
Шумы, приведённые ко входу, при запараллеливании теоретически будут уменьшаться и БЕЗ увеличения суммарного тока через каскад (пока бета не начнёт падать существенно) и асимптотически стремиться к дробовому шуму через p-n переход при заданном токе. И спайс мне это кажет при фиксированном токе потребления схемы - загвоздка именно в этом.
Вопрос только в том, на каком кол-ве транзисторов остановиться. Заметьте, в моделях не учтены паразитные факторы: выходная ёмкость монтажа, которую даже для ОБ никто не отменял, токи утечки и т.д.
Кроме того, для ОБ существенное значение при фиксированном суммарном токе будет играть роль общая выходная ёмкость транзисторов.

Я предлагаю не идти ни на какие особенные жертвы, а попытаться определить, что можно получить при заданных условиях без извращений.
Чудеса, однако, в жизни иногда случаются. И нередко мы сами их создаём.
Речь же не идёт о том, чтобы сделать усилок, собственные шумы которого не были бы доминирующими на выходе, а о том, чтобы получить заданное отношение С/Ш.

Ну, а я о чём талдычу? Даже схему фантомого питания нарисовал.

Это неверно. Представьте себе, что к фантомному питанию подключен "китайский" электретный микрофон со встроенным усилком на ПТ. Что же, по-вашему, он работать не будет?


ЗЫ. Предлагаю всё же обратиться к теме, и попытаться родить схемы, соответствующие условиям.



Вероятно, автор темы хочет подключить микрофон к аппаратуре с уже встроенным фантомным питанием, которую "усовершенствовать" не особенно хочется.
Жаль, что он куда-то пропал.

Сообщение отредактировал Stanislav - Oct 27 2007, 21:47

Будет , конечно ! И не только китайские так сделаны , и работают , всё ОК . Но там же не требуется большая мощность потребления для их усилков . ТАм может и пары миллиампер на весь усилок хватить ....

Я не в приложении к данной теме спрашивал. Просто подумал, можно ли снизить шумы повторителя на ПТ, выведя его из насыщения. Там не должно быть критично падение крутизны.

Повторителя?

У нас "целых" 5 мА. И специальную диф. схему делать вовсе не нужно.

Да я-то тоже не знаю , на каком количестве надо остановиться ! Именно вот такие схемы я пока не собирал в реале .... И я не знаю , что лучше - параллелить с сохранением ОБЩЕГО тока потребления всей схемы , или же параллелить с наращиванием тока , пропуская через каждый новый транзистор тот же ток , что был в изначальной схеме . Внутренний же голос мне говорит , что для экстремально низкоомного источника всё же лучше ( по шумам ) будет именно с наращиванием суммарного тока . Так что здесь будет так , как ОПЫТ покажет , в теории я тут ничего больше сказать не могу ......

Ну да, а что такого. Есть повторитель на МОП транзисторе. Хотелось бы снизить его шумы на средних частотах. Что произойдет при выводе его из насыщения ?

ИМХО , придётся делать ! Провода у нас ДВА , и на них нужно подавать противофазный сигнал , никуда не денешься .....