малошумящий усилитель для ленточного микрофона, разработка малошумящего предварительного усилителя для ленточного микр Опции

[PrAlexey]

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.

[Designer56]

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.

Обратите внимание, что это именно акустический шум- т.е. отсчитывается он от порога слышимости человеческого уха. Это означает, что микрофон с шумом +18 дБ (именно плюс) создает шум, эквивалентный акустическому на 18 дБ выше порога слышимости. Отношение сигнал/шум у такого микрофона (и его усилителя) нужно считать, исходя из его чувтвительности, и оно получается не маленькое.

Попробуем прикинуть параметры трансформатора, исходя из ТЗ автора поста. Итак:
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

Определяем минимальную индуктивность первички, исходя из Тау=L/R=1/2*pi*fн=7,95мсек. При Rвых=0.5 Ом, Lмин=3,98 мГн.
Берем кольцо К20*12*6 из материала М10000НМ1. Коэфф. индуктивности AL=4730 нГн на вит. в квадрате. Минимальное количество витков первички при этом получается 29, берем для ровного счета 30. Вторичку делаем 300. Имеем: Напряжение на выходе возрастает до 1-3 мВ, выходное сопротивление увеличивается в 100 раз и становится равным 50 Ом. Параметры- вполне приемлемые для усиления любым МШУ на биполярных транзисторах (даже 1 транзисторе). Намотать такой транс- нет проблем. Можно даже увеличить коэфф. трансформации раза в 2-3, при этом выходное сопротивление увеличивается только до величины 200-450 Ом, что опять-таки позволяет обрабатывать сигнал биполярным МШУ. Если же взять сердечник из аморфного металла, например К20*12*6 из материала 5БДСР тип Т, у которого минимальное значение проницаемости в 5 раз выше, то минимальное количество витков первички получается 13 (округленно). При этом чисто конструктивно можно сделать коэфф. трансформации, например 50, что дасть увеличение выходного напряжения до 5-15 мВ и выходного сопротивления до 500 -1250 Ом. Даже в этом случае можно применять биполярный МШУ в режиме микротоков для биполярного транзистора. Хотя, появляется альернатива со стороны ПТ с п-н переходом.