А откуда там 200 мв на входе ? У меня при приёме тока от ЦАПа - на входе порядка 10 мв сигнала ( и я потом хочу ещё это уменьшить ) , а если усиливать сигнал от микрофона или головки - то там вообще доли милливольта

Для указанного ограничения вх.сигналов режим А будет. Остались вопросы по стабильности и допускам. Что хорошо в интегральном исполнении, не везде пройдет на дискретных элементах.

Честно говоря, и я не пользовал ранее моделятор для НЧ схем - только неделю назад к спайсу начал приобщаться.
Мне тоже иногда кажется, что он врёт, но ничего лучшего не имеем: спайс-модели для электронных компонентов поставляет сам изготовитель. В справочниках же и даташитах данных для нормального расчёта режимов работы приборов в большинстве случаев не хватает.
Конечно, всё надо проверять в натуре - тут разговора нет. Но хоть сравнительный анализ можно попробовать сделать.

Для варианта источника с сопротивлением в несколько ом ОБ и вовсе не подходит - будет ослаблять сигнал своим низким сопротивлением. Так шта...

Вот несколько доработанный вариант первоначальной схемы.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Усиление - около 300; широкополосный шум, если верить моделятору, около 0,4 нВ/sqrt(Гц). Ток потребления - чуть более 5 мА.

ЗЫ. Кстати, на имеющейся у меня модели хороших транзисторов SSM2210 шум получается несколько больше.
ЗЗЫ. Схему с гораздо бОльшим входным импедансом и примерно такими же шумами выложу чуть позже.

Станислав, не вступаю с вами в полемику, но использую спайс с 1985, еще с ДОС версии 4.03 (сейчас 15.7) и меня настораживает, когда получаю результаты моделирования отличные от натурального прототипа (конечно имею в виду диапазон до 50-100 Мгц). Было бы интересно посмотреть на любые подозрения на спайс во вранье - не для уличения кого-то в ошибках - обязуюсь в полемику не вступать, если не спросят.
Мне думается, что, при использовании адекватных моделей - отдельная песня - расхождения зависят от плохо или слабо формализуемых вещей. Приведу пару "классических" примеров.

1. Мой друг промоделировал весьма средний по современным воззрениям усилитель мощности и получил сногсшибательные результаты по гармоникам. Прототип показал весьма средние результаты. Дальнейший анализ показал, что при моделировании не учитывался разброс транзисторов, тепловые градиенты (статические и динамические), ОС и ПОС связи в реальном прототипе из-за монтажа, и т.п. и т.д... из области больше практической и производственной электроники.

2. В соответствии с заданием я собрал 6 компараторов для датчиков с регулируемыми порогами и шириной окна. Все должно было потреблять не более 30 мка при работе с сигналами до 4-5 кгц, амплитудой до 1.5 В и разрешением по порогам 0.25%. Для делителей окон я применил 10 Мом резисторы. Собранные образцы показали соответствие заданию. Мой начальник, имеющий зуб на меня, решил упростить схему и вместо отдельных делителей для окон предложил использовать общие делители. Спайс показал OK. Собранный прототип работал плохо на высших частотах диапазона. Добавление паразитных (монтаж) конденсаторов в 3 пики в спайс схемы между опорами и сигналами привело к аналогичным результатам при моделировании.

Понятно, что оба примера довольно тривиальны, но показательны на мой взгляд, и "...Конечно, всё надо проверять в натуре - тут разговора нет. "

По поводу получения низких шумов наибольший вклад при прочих равных в усилителе с ОЭ дает rb транзистора (корень из rb). Поэтому работает параллельное включение транзисторов на входе с ОЭ (как корень из количества транзисторов), но на практике до 3-5 в параллель, а дальше выигрыш мизерный. Это одна из причин использования относительно больших транзисторов на входе биполярных твердотельных ОУ (одна но не единственная) - у больших по площади транзисторов меньше rb, но больше паразитные емкости.
Проверить действие в спайсе легко изменив rb в любой используемой модели транзистора.

Myron качество моделирования спайса обсуждается в другой теме. Ваш пост пока удалять не буду. Прошу не развивать дискуссию в данном направлении.

С последним согласен. Свои же подозрения я обнародовать пока не хочу - нет опыта работы со спайсом и результатов натурных сравнений.

Независимо от этих вещей, хотелось бы всё-таки сравнить схемы: мою и deemon-а, хотя бы на моделяторе. Свою схему я выложил; оппонент - нет. То, что им нарисовано, схемой не является.
По нормально нарисованному чертежу, с указанием всех номиналов и типов элементов, составить модель будет несложно.


Это всё мне известно. Параллельное включение транзисторов уменьшает тепловой шум омического сопротивления кристалла, не оказывая влияния на дробовой шум эмиттерного p-n перехода, который в приведённой выше схеме является доминирующим. Поэтому, эффективное напряжение шума при параллельном включении двух транзисторов составило только 0,82 относительно одиночного транзистора (а не 0,71). Дальнейшее увеличение их количества особого смысла, думается, иметь не будет - рулит дробовой шум, который может быть уменьшен только путём увеличения тока через каскад.
Надо сказать, есть маломощные транзюки с малым объёмным сопротивлением базы - например, MAT02 от AD. Надо попробовать...

ЗЫ. А у Вас (или кого-нибудь ещё) нет ли спайс моделей, например, КТ3102Е и других малошумящих транзисторов? Мне что-то с ходу найти не удалось...

А что же это , как не схема ? Иероглиф , что ли , китайский ? Если номиналы интересны , то это не вопрос . В том варианте , что у меня сейчас собран - транзисторы BC550 / BC560 , резисторы в коллекторах транзисторов - 2,2 ком , резисторы в цепях смещения - 4,7 ком , электролиты - 220 мкф на 16 вольт . Такие же электролиты стоят и паралельно транзисторам смещения ( с баз входных на землю ) - для устранения шума в цепях смещения . Питание +-15 вольт .

Какую землю? Пока что мы имеем 2 провода (фантомное питание) и 48 вольт. Ток питания предлагаю ограничить в районе 5 мА.
Помоделять всё же попытаюсь. Хотя, для меня и сейчас очевидно, что она будет проигрывать предложенной мной по многим параметрам.

Справедливости ради, надо сказать, что и моя схема не в полной мере отвечает требованиям фантомного питания. Но, после обнародования его параметров, обязуюсь её адаптировать.


--------------------------------------------------------------------------------
Вот схема. Поправьте, если что не так.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Сопротивление источника выбрано, как и в моей схеме, равным 2 Ом. Моделей транзисторов BC550/BC560 сейчас нет, поэтому поставил такие же, как и в моей схеме.
Ток потребления схемы - 6,6 мА.

А вот результат моделирования АЧХ и шумов.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Видно, что шумы Вашей схемы чуть меньше моей ( 0,39 нВ/sqrt(Гц) ), что объясняется, отсутствием элементов ООС и другими, более мелкими факторами. Без конденсаторов в цепях смещения схема шумит больше моей (0,52 нВ/sqrt(Гц), что также вполне понятно.
Теперь о недостатках данной схемы.
1. Усиление нестабильно, и зависит от индивидуальных экземпляров транзисторов, а также от внешних факторов (температуры).
2. Выходное сопротивление схемы велико (~1 кОм), что при подключении длинного кабеля приведёт к большим помехам.
3. Отсутствие ООС приведёт к повышенным искажениям (в особенности, на нечётных гармониках сигнала).
4. Для работы в достаточно широком диапазоне температур в схему потребуется ставить малошумящие транзисторные сборки, что в наше время весьма проблематично. Иначе рабочие точки транзисторов будут безбожно плыть (можно показать на модели и это).
5. Схема не может работать с однополярным питанием. Более того, с трудом себе представляю, как её можно переделать для работы с фантомным питанием (т.е., по двум проводам, с последовательными резисторами на приёмной стороне).

В моей же схеме эти проблемы практически решены (каскады охвачены глубокой ООС, "земли" - средней точки питания - не требуется). Дальнейшее уменьшение шумов также может быть достигнуто.
Попытайтесь устранить недостатки, а затем попробуем помоделять снова. Я тоже попробую усовершенствовать свою схемму. А также адаптировать её для "фантома".

Вот это уже не совсем верно. Эдс шума как раз уменьшается, даже при неизменном токе (уменьшение Rб, довольно большого для многих npn, у BC550С/КТ3102Е около 600-800 Ом), а сигнал остается прежним. Токовый шум увеличивается, только если растет ток питания этой связки транзисторов - за счет роста тока базы.

Вот что есть у меня:

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 ...........

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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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 .

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 .

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 :

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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 ...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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

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.

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 .....

У него к-т передачи упадёт. Ситуация будет аналогичной описанной выше - выигрыша в шумах получится не должно.

Да тут-то я не спорю ...... просто есть же реальные микрофоны ( например ламповые ) которые не пользуются фантомным питанием , и у них есть свои блоки питания . Так что , если не удастся при токе в 5 ма реализовать тех.задание - можно пойти в сторону отдельного питания , скажем так .

В несимметричной схеме это совсем не обязательно. Я изначально и говорил, что Ваша схема плохо подходит для данной задачи, именно имея в виду это соображение. Иначе я и сам бы схему с ОЭ симметричную нарисовал. В Вашей, кстати, для этого достаточно поменять вход микрофона с "землёй".
Щас схему для фантомного питания, в силу ряда причин, изваять вряд ли получится. Завтра попробую.

Не хочу мешать Вашей светской дискуссии :-), но что останавливает Вас сделать полноценное фантомное питание:

Никаких проблем с двухполярным +-15 не видится.
2 провода в экране.

Здесь две причины.
1. Не хочется курочить аппаратуру с уже готовым питанием.
2. Дроссели в полкило весом каждый тоже вряд ли устроят автора темы.

Так сделать конечно можно , но вот проблема - это будет не по стандарту Если мы хотим подключить наш микрофон к стандартному звуковому пульту - то придётся делать так , как сделано в этих пультах , а там именно +48 вольт , и по двум проводам сразу , и сигнал дифференциальный .

Да мне тоже кажется, что не должно. Но, наверное не так очевидно. Падение коэффициента передачи будет на проценты при изменении ккрутизны в два - три раза. На режим работы повторителя не должно существенно повлиять. Хотя возможно, дело в том, что при реальных режимах работы выигрыш будет не в разы, а на 15-20%. А нестабильность каскада резко увеличится.

Так ведь у реальных пультов-то входы как раз СИММЕТРИЧНЫЕ . Это тоже надо учитывать .
Именно поэтому у микрофонов выходы часто делаются по схеме , похожей на ту , что я тут рисовал несколькими постами ранее ..... а в другом варианте - там стоит трансформатор с симметричной вторичкой , и с середины этой вторички снимается питание для всей схемы , а на первичку подаётся сигнал с усилка .

ХЗ. Переходные режимы, где можно попытаться половить рыбку, анализировать в 2 часа ночи неохота, но есть большое подозрение, что ничего хорошего не выйдет.
ЗЫ. Если не секрет, что представляет собой задача?

И что из того?
Несимметричная схема будет прекрасно работать с симметричным входом, при условии гальванической (реальной, либо виртуальной) развязки с "землёй". "Китайский" микрофон - тому подтверждение.

Но это - "некачественное" решение

Почему?
Видимо, всё-таки придётся изваять.

Да, это я погорячился, не посчитал индуктивность для 10Гц. Ну, ладно, пусть это резисторы, по 1К. Кондюки по 100мкФ.
А условие подключения к стандартному пульту взято из оговоренных 48В фантомных? А то, вроде этого не требовалось?
Но это не меняет ситуации особо ведь, - также, питание 48В и земля через резисторы, а сигнал - через кондюки. Почему это не будет стандарно?
А в усилителе - искусственная земля на делителях и емкостях.

Это всё может быть в пульт встроено, включая резисторы, а делать примочки, или разбирать его не хочется.

Это можно. Но можно и без "земли", по-моему.

-------------------------------------------------------------------------------------
Вот простейшая схемма. 0,33 нВ/sqrt(Гц) при бешеном усилении (думать об устройстве ООС сейчас неохота). Почти то, что нужно автору темы.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для простоты, резистор фантомного питания взят только один, суммарного сопротивления - "настоящей" земли здесь не требуется.
Вот результат моделирования.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вверху - плотность шума, внизу - усиление каскада.

ЗЫ. Ток потребления - 4,4 мА. Можно ещё немного увеличить, но это не приведёт к кардинальному снижению шумов.

Наверное, непонятно написал, - в пульте ничего пределывать не надо.
А емкостная развязка позволит передавать парафазный сигнал.

Поделюсь "страшной" тайной, так как лет 10 тому как делал нечто подобное.
Так вот, "беда" подкрадется к "строителю" с другой стороны:
- когда эмиттер или коллектор подключены к линии передачи, переходы очень активно реагируют на наведенные радиошумы и, по сути, становятся источниками весьма сильного шума, в том числе и в рабочей полосе частот (работают как детекторы и умножители). Гораздо большего, чем тот, с которым ведется борьба. Поэтому, весьма необходимы фильтры по выходам, давящие все, кроме звуковой полосы, радикально. По этой же причине обязательность парафазного сигнала (причем, импеданс выходной должен быть идентичен максимально и мал по переменке).
Такую хреновину в Спайсе не смоделировать. А она есть.....

Хотя, возможно, это уже никому не нужно? Автор, ау!

Станислав, а почему бы вам не перенести базовый делитель до микрофона и выкинуть последовательные резистор 1 Ом и емкость С1, которые только добавляют "бяк"? Ну, конечно, делитель надо шунтировать емкостью на общий. А в эмиттерах нужны выравнивающие резисторы порядка 50 Ом, шунтированные емкостями.

Во, родилося.
Вынесу в отдельный пост, а то от предыдущего уже в глазах рябит.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Эта схема содержит глубокую ООС по постоянному и переменному току.

Вот результат моделирования: Ку=98, Еш=0,34нВ/sqrt(Гц).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Если нет ошибок, похоже, это близко к пределу для данных транзисторов.


Понятно. Но хочется красиво - чтобы всё в микрофоне разместить.

Согласен полностью. Такие фильтры можно и нужно устроить. А также обеспечить хороший экран (это не "земля", нарисованная в модели).
Но мы сейчас хотим выяснить принцип получения малого шума при заданном усилении в таких специфических условиях.

Резистор 1 Ом - имитация выходного сопротивления микрофонной ленты. Можно сделать и поменьше - шумы ещё упадут. Щас попробую...

Дык, он есть, только с другого боку. Через него ООС заводится.

Наверное, можно и так. Но это сильное усложнение. Ёмкости потребуются довольно большие.
Саморазогрев же транзисторов в данной схеме минимален (каждый рассеивает только 2,2 мВт), и можно ожидать, что токи через них будут с высокой точностью равны.

Наверное, уже позновато, и мы друг друга понимаем "специфически".
Я предложил микрофон включить между делителем и базами. Через него потечет базовый ток. Но, при этом, максимально исключается шум самого делителя, так как он шунтируется емкостью. Не будет левых источников шума, только сам микрофон и транзисторы.

Да, блинн, засиделись...
А ООС как тогда заводить по переменному току? Не пойму что-то...

А и не надо по переменному. Динамический диапазон огромный. Ну можно небольшую в эмиттеры, чтобы уж совсем не "наглеть" и от температуры "отвязаться".

В принципе, такая схема является классической. Но вот дальше для хорошего девайса надо поставить дифференциальный по выходу оперюк, после него пассивные фильтры и емкостную развязку на линию.
В оперюке также предусмотреть логарифмическое ограничение для больших сигналов (встречно-параллельные диоды).

Надо. Иначе к-т усиления будет чересчур большим, нестабильным, и искажения полезут.
Дык, это мы в моделяторе наглеем. В моделяторе можно.
А резисторы в эмиттерах - ИМХО, лишнее. Здесь-то как раз хорошая идентичность токов будет. Напряжение одинаковое, мощность рассеяния - мизерная.
Щас, попробую переделать ООС, как Вы предлагаете...

ЗЫ. Не, засада. Не знаю, как источник сигнала правильно включить - не монстр я в спайсе. Завтра разберёмся, ОК?
ЗЗЫ. Следует отметить, что вклад резисторов ООС в общие шумы - ничтожен. Всё шунтировано низким сопротивлением источника.

Да конечно, завтра. А насчет шунтирования шумов источником - вот тут мы можем уйти в глубокую философию...... Каково ему их шунтировать? Он, бедолага, может, реагировать на них хитрым образом будет....
ОС по переменке, конечно, надо. Но только для того, чтобы иметь стабильность.

В идеале, эмиттерные резисторы нужны номиналом, равным Rэ. На них и стоит заводить переменную ООС.
А транзисторы должны быть интегральной сборкой.

Сверхбольшого усиления не получится без каскода - господин Миллер уже давно об этом позаботился :-)

Насчет логарифмического ограничителя поясню, - "Ц" и тому подобное имеет сигнал в десятки раз больший, чем "нормальные" человеческие звуки. Если отдавать большой динамический диапазон под такие энергичные звуки, то он будет расходоваться очень нехорошо. Все, наверное, не раз слышали, как противно Ц-екают некоторые микрофонные системы. Поэтому эти сигналы надо мягко ограничивать и использовать динамический диапазон по возможному максимуму. Это тоже даст прирост сигнал-шум. А то, что эти "Ц" будут, по сути, мягко искажены от первоначального "человеческого", - абсолютно не заметно на слух и не важно. Так как "внутри" этого Ц для мозга слушателя никакой нужной информации нет.
ОК

Не тратьте зря время.
Чтобы получить приемлемый фактор шума (не более 2, или 3 дБ), Rб и rэ в сумме должны быть МЕНЬШЕ активного сопротивления источника при достаточно высоком h21э (не менее 50-100, иначе заметно скажется ток шума базы).

Реальное сопротивление ленточки - 0,1...0,4 Ома.

Даже если предположить, что Rб равно нулю (что далеко не так у реальных транзисторов - при пристойном h21э оно составляет десятки и сотни ом, SSM2210 имеет около 28 Ом), ток эмиттера для получения rэ ~ 0,3 Ома должен быть порядка 100 мА.
Это на грани реальности (можно себе представить преобразователь 45В 5,5 мА -> 2 В 100 мА). Но в пультах, кстати, обычно стоят резисторы по 6,8К от +48В, и максимальная мощность, которую оттуда можно выкачать - примерно 170 мВт. Т.е. больше чем на 1,7В / 80 мА рассчитывать не приходится. Фантом в реальных пультах, кстати, бывает и не 48В, а 24, и резисторы - не обязательно 6.8К, может быть и по 10.

Остается получить Rб около 0,2 Ом.

Для SSM2210 - потребуется включить в параллель 140 транзисторов (70 корпусов). Которые еще потребуется отбирать по Uбэ для возможности параллельного включения.
Существуют транзисторы с меньшим Rб, но у них есть свои недостатки, к тому же большая их часть discontinued. В любом случае нужен будет отбор.

Итог: туча запараллеленных отборных транзисторов + преобразователь с высоким КПД и малыми помехами при большом выходном токе (что не в пример сложнее задачи для конденсаторника, где тока - нет) будет однозначно сложнее, шумнее и дороже банального трансформатора, обеспечивающего необходимый сигнал вообще без какой-либо электроники.

Именно поэтому все серийные ленточники именно так и сделаны - с трансформатором примерно 1:30...40 прямо на выход.

Электроника в ленточном микрофоне может быть оправдана только при его специальном проектировании под достаточно высокую отдачу и сопротивление ленточки, причем не для усиления, а для создания искусственного электродинамического демпфирования ленточки. Но это - безумно дорогой проект, Beyerdynamic его в свое время похерил.

Миф. Там на входе дифкаскад, Rб каждого транзистора более 160 Ом. Плюс rэ - меньше 3...4 нВ не будет. По паспорту вообще 5 (0,7 мкВ/20 кГц).
Была 538 УН3 с одиночным транзистором, у нее около 2 nV/Hz^0.5

ИМХО , транзисор Q5 тут лишний ..... у него можно замкнуть базу с колектором , и ничего не изменится , ну а потом и вовсе убрать его . МОжно это проверить в симуляторе .

Вообще , эта схема будет работать , но что плохо - она несимметричная , и неравномерно нагружает фантом . Вот если бы превратить её в симметричную ...... можно было бы сделать так - сделать ДВА каскада , а микрофон включить между базами транзисторов этих каскадов , заодно исключив и разделительный кондёр C1 . Вот по такому принципу ( транзисторы тоже запараллелены ) -

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Хотя , и тут есть недостатки ......




Тогда уж скорее - господин Эрли



Интересно , а как они хотели делать это демпфирование ? С помощью виртуального нулевого сопротивления входа усилка ? Кстати , в моей схеме с ОБ это было бы нетрудно сделать - выходной сигнал там пропорционален току ленточки , и можно этот выходной сигнал проинвертировать и завести в виде ПОС в цепь базового смещения , получив любое нужное нам сопротивление входа ....



Даа , это сопротивление Rб - самый отрицательный момент во всём этом деле
А кстати , нельзя ли тут применить мощные ВЧ транзисторы ? Ведь у них , как я понимаю , сопротивление базы целенаправленно уменьшают , чтобы уменьшить влияние Миллера .

Модели - однозначно "студенческие", Rб забыли. Цена таким результатам - и на курсовик не потянет. Но даже этот шум велик - раз в 5 больше нужного.
Для демпфирования нужно было ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ входное сопротивление.
Причины нереализуемости всего этого для коммерческого изделия без трансформатора я выше описал.
Кто хочет - пусть разбивает лоб, электронам это по фигу. Шуметь будут изрядно

Дошло, наконец .
Про ВЧ транзисторы - цена и фликкер начисто отбивают смысл с ними связываться. Еще надо мощность питания откуда-то брать.
Когда и это дойдет, курс лечения можно будет приостановить
Для справки, спектральная плотность ЭДС шума ленточки с R = 0,3 ома всего 0.07 нВ/Гц^0.5, а соответствует он акустическому шуму уже в 12-18 дБА.
Стандартный вариант с трансформатором 30...40х и пультом с собственным шумом порядка 2...3 нВ/Гц^0.5 будет куда адекватнее.

Да я понимаю , ты прав на 100% ...... просто люблю иногда подумать о каком-нибудь "извращении" , типа "а что если сделать не так , а вот эдак ?" Иногда в процессе таких вот извращений возникают ценные идейки . Иногда даже совсем как бы "из другой оперы"

Вот например , размышлял я как-то о симметричных структурах подобных той , что я тут рисовал , потом мысль перешла на схемы параллельных повторителей , и тут я подумал - а почему бы не сделать смещение этого каскада не током , как все делают , а напряжением ? Результат - получился чудесный выходной каскад для УНЧ