Поговорим про УНЧ - предварительные, оконечные, полные, любые. Главное, чтобы звук усиливали.
Ответить

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 09:23:06

Если речь идет ооб этой схеме:

Изображение

то причиной повышенного уровня шумов являются конденсаторы С3(С4). Поясняю, почему. Внутреннее сопротивление (ESR) С3 (судя по обозначению, он пленочный или металлобумажный) близко к нулю. Если же он электролитический, то где-то всего около 1 Ома. Т.е., по высокой частоте Ку каскада на операционном усилителе = R1 / (Rмик. + Zc3) = 100...500 кОм / 50 Ом = 2000...10000 (!!!). Но нужно учесть еще и наличие С4, шунтирующего микрофон. А он (судя по номиналу керамический и его ESR близко к нулю. Тогда Ку каскада вообще определяется только Ку самого ОУ. С ростом частоты усиление ОУ, конечно, падает, но это уже спад по ВЧ, а на наиболее слышимой ухом частоте 1...3 кГц будет то, что отмечено выше.

Меняйте схему. Радикально!

Могу привести свою хорошо отлаженную схему усилителя на ОУ + LM386:

Изображение
где этой проблемы нет. Она, конечно, несколько специфическая, между двумя предусилителями на DA2 двух микрофонов и балансным выходом на LM386 ("выход на модулятор") стоит еще и мютируемый микшер на DA3.2 (который Вам не нужен, как и нижний "этаж" - усилитель на наушники с линейного выхода), но суть, надеюсь, понятна.

При ее налаживании я тоже столкнулся с описанной Вами проблемой резкого возрастания уровня шумов при мютировании сигнала от одного из микрофонных предусилителей (замыканием кнопок SA1.2 или SA2.2) на общую шину. Причиной оказался конденсатор С20. Поэтому пришлось добавлять резисторы R26 и R27, ограничивающие коэффициент усиления DA3.2.

На схеме обозначены две "земляных" (общих) шины! Одна - "сигнальная", показана стандартными значками УГО, вторая - "силовая" - с наклонной штриховкой внизу. Разводятся двумя полностью раздельными дорожками, объединяющимися в одной-единственной точке, на минусовой ножке конденсатора С14 ("Земляная Мекка" по Хоровцу и Хиллу). Тоже очень важный фактор шумоподавления в аудиоустройствах!

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 12:12:58

Михаил_ писал(а):Кто знает, каким образом взаимосвязаны внутренние шумы усилителя с сопротивлением источника сигнала ?
П. Хоровиц, У. Хилл "Искусство схемотехники". Глава "Прецизионные схемы и малошумящая аппаратура" начиная с раздела "Шумы усилителей", особое внимание коэффициенту шума, шуму тока и напряжения.
Михаил_ писал(а):Зато в цене на микросхемы очень даже заметна разница...
7.5 дБ выигрыша в шумах во многих применениях весьма существенны (не говоря о других преимуществах LME49990). Люди готовы платить. :)
Михаил_ писал(а): А каким образом производить расчёты?
Частота среза по уровню 3дБ RC-фильтра первого порядка определяется по формуле F=1/(2*Pi*R*C), где Pi=3.14.
Михаил_ писал(а): Суть задачи - получить максимальное усиление сигнала с микрофона с отсутствием явно слышимых «тепловых» шумов схемы.
Шумы будут всегда. Чтобы снизить их субъективную заметность, можно записать сигнал с максимально достижимым качеством и после обработать каким-нибудь редактором типа Adobe Audition.
Михаил_ писал(а):Стоит использовать микросхемы усилители или самому собирать усилитель на транзисторах?
На транзисторах можно получить лучший результат для конкретной задачи, чем на микросхемах, но это очень непросто, это - задача для профессионала. Если хотите, можете попробовать пойти по этому пути, но, предупреждаю, путь этот тернист. :)

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 15:50:19

Михаил_ писал(а):Суть задачи - получить максимальное усиление сигнала с микрофона с отсутствием явно слышимых «тепловых» шумов схемы.
Неправильная задача. Зачем максимально усиливать, чтобы потом ослаблять регулятором громкости??? Не нужно "максимальное усиление" Нужно оптимальное. А для этого нужно всего-навсего посчитать распределение усиления по каскадам. Идем "с конца".

Если LM386 сама по себе имеет усиление в 20 раз (с внешним конденсатором - до 200), а наушники с сопротивлением 32 Ома "тянут" ну пускай 100 мВт (так и оглохнуть недолго, это я беру с бо-о-о-ольшим запасом!), значит, на них надо подать всего-навсего 2,5 В пик-пик (1,8 В среднее). Делим на 20, получаем на входе всего 125 мВ. Если динамический микрофон выдает 3...5 мВ, значит, предусилитель должен иметь коэффициент усиления всего 25...40. И никаких шумов при таком Ку уже бояться не надо.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 19:11:17

falkonist писал(а): Если динамический микрофон выдает 3...5 мВ, значит, предусилитель должен иметь коэффициент усиления всего 25...40. И никаких шумов при таком Ку уже бояться не надо.

Если бы всё так было просто :) 3 - 5 мВ при какой силе звукового сигнала воздействующего на мембрану микрофона? Если говорить перед микрофоном то конечно, проблем нет и усиление большого не нужно. В моём случае усиливаемые сигналы очень слабы. Микрофон погружается в аквариум и записывает не голос человека, а к примеру звуки издаваемые сидящей на водном растении улитке, жующей это самое растение, слышны похрустывания. Можете в этом случае представить себе всю ничтожность громкости звука воздействующего на микрофон :))

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 20:58:19

Могу. В таком случае почему Вы не хотите применить электретный микрофон, а не динамический? В моей схеме слышен полет мух.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:06:09

Давно опробовал этот вариант. Электретный микрофон имеет чудовищный уровень собственных шумов, за счёт встроенного в него транзистора. Я каких только не покупал. Для улавливания речи по всей комнате вполне подходит и внутренние шумы не особо заметны. Но только не в моём случае. Значительно усиливать сигнал с электретного микрофона бесполезное дело.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:11:05

В таком случае ставьте двухкаскадный предусилитель. Поиграйтесь с распределением коэффициента усиления между каскадами. По крайней мере исключите падение Ку на ВЧ.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:16:29

Изначально пробовал собирать предусилитель на одном транзисторе КТ3102Е. Выжимал с него максимум усиления, пробовал разные ухищрения по уменьшению его шумов. Хороший транзистор, но тоже шумит. Вот недавно где то вычитал что оказывается не стоит выжимать максимум усиления с входного транзистора если хотим получить на выходе минимум шумов. Типа надо двухкаскадную схему, а первый каскад нацеливается на подбор параметров работы по минимуму шумов но никак не по максимальному усилению. Надо будет проверить эту версию. Но с других источников говорится о нужности максимального усилении первого каскада.. Кому верить непонятно.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:21:57

Михаил_, поскольку я к звуку имею самое непосредственное отношение (подрабатываю звукорежиссером), то почти уверен, что все Ваши проблемы с шумами связаны не с типом микрофона, а с недостатком Вашего опыта (судя по выложенным Вами схемам). Видите - в своем предыдущем посте я предложил то же самое (двухкаскадный предусилитель), что и Вы "вычитали".

Так что дерзайте, набирайтесь опыта, пробуйте и так и сяк.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:27:04

Вы плохо представляете какие слабые сигналы я усиливаю :) Мне недостаточно даже усиления, когда тихий шум системного блока в комнате, после усиления слышится в наушника в виде грохота товарного состава проносящегося перед "носом" :) Попробуйте усилить сигнал с электретного микрофона до таких величин. Всё забьёт внутренний шум микрофона.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:34:50

Тем более очевидна двухкаскадная схема.

Попробуйте-ка "пошшупать" в качестве предусилителя каскад с общей базой. Один из самых малошумящих вариантов. Здесь, на "Коте" надыбал на вот такую схемку для электретного микрофона:

Изображение

А сам когда-то сваял для динамического микрофона вот такую схему:

Изображение

В качестве "стандартного" средства снижения шумов применяется параллельное включение транзисторов. Скажем, 4 транзистора в параллель имеют вдвое меньший шум, чем единичный (шум снижается в корень квадратный раз от их количества).

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Вт май 27, 2014 21:36:54

Спасибо, попробую

Re: Микрофонный усилитель на транзисторе дарлингтона ?

Пт июл 11, 2014 22:17:37

Собирал усилитель на 2х транзисторах, фантомном питании. Собрал и этот (питание 5в USB),- сильнее усиливает, но как снизить шумы-шипения? (помимо первого транзистора и экранирования)

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 17:37:39

Что то вообще схема нерабочая. только сплашной шумю при питании 12 В.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 19:42:25

Схема-то рабочая. Неоднократно повторенная. Это кто-то слишком много ест (М/Ф Винни-Пух).

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 20:25:14

может я ее просто не умею готовить? я сделлал сумматор для стерео сигнала на двух транзисторов потов включил эту схему как предусилитель для усилителя и не работает. покаскадно проверил сигнал через сумматор проходит а как только попадает через эмитор на базу VT1 сигнала уже нету только шум.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 20:27:51

правда я использовал bc847

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 20:29:53

А то, что у этой схемы входное сопротивление - всего полсотни Ом, Вы учли? Или привыкли на "Запорожце" бетонные фундаментные блоки возить, а на БЕЛАЗе - в соседний ларек за сигаретами ездить?

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 20:41:13

Сорри. Собственна невнимательность заставила меня утверждать что схема нерабочая. Беру все свои слова обратно. Все работает. Как бы еще увеличить коэффициент усиления.

Re: Микрофонный усилитель на ОУ - LME49990

Пн июн 01, 2015 20:50:39

Я ведь не зря выше писал про БЕЛАЗ и "Запорожец"! У этой схемы имеется конкретное назначение - усилитель для динамического микрофона. Можно применить также в качестве суммирующего каскада для микшера, как раз благодаря его низкому входному сопротивлению. Для других применений оно буде сильно "садить" входной сигнал.
Ответить