Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MK-Verstärker von 8xAA speisen


von Maxim B. (max182)


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Guten Abend,
ich suche eine Lösung...
Ich möchte ein paar SSM2019 mobil nutzen. Dazu kommt Phantomspeisung und 
Pegelmessen. D.h. ich brauche mehrere Spannungen aus einer Batterie.
SSM2019 möchte ich von etwa 2x7 Volt speisen, um Leistung zu minimieren 
(Mindestgrenze ist 5 Volt).

Ich habe nach langen Überlegen so gedacht: am Eingang DC/DC Konverter 
OKI 78SR-Serie von Murata, sehr stabil und mehrmals erprobt von mir. 
Danach die Wandler: -+9 Volt (danach mit linearen Spannungsregler 
bekomme ich gut gefiltert 7 bis 8 Volt), +24 und +48 Volt (Phantom), 5 
Volt wird auch für Pegelanzeige benutzt.

Nun kann ich aber keine passende Spannungsregler für -7 - -8 Volt 
finden. Für positive Spannung gibt es etwas zu wählen (auch nicht zu 
viel, die meisten Spannungsregler sind für 5 oder 3,3 Volt angeboten, 
oder die haben zu große Dropout voltage). Für negative Spannung habe ich 
bisher leider nichts außer LM2991 gefunden, aber das ist nicht ganz was 
ich möchte.

Ich möchte gerne ein Paar Spannungsregler finden, für + und für -, Low 
Drop, möglichst klein Quiescent Current, am besten SOT-23.

Könnte jemand mir helfen, passende IC zu finden (die auch zu kaufen 
sind!) ?
Vielen Dank im voraus.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Wenn du SOT23 wegen Platzproblemen brauchst, wird dir meine Lösung auch 
nicht helfen:

Ich verwende zum Filtern (nicht Stabilisieren, das ist normalerweise 
nicht nötig) von Audio-Vorverstärkern Emitterfolger, die über 1k und 
100µ (sowie 33R) in der Basis betrieben werden, Beispiel: 
http://beis.de/Elektronik/ADDA24QS/Images/ADIOA_sp.GIF, unten rechts. 
Die filtern bei geringem Spannungsverlust hauptsächlich die Störungen 
heraus, bei denen die PSRR (Power Supply Rejection Ratio) der Verstärker 
nicht mehr so hoch ist, und die zudem in den hörbaren Bereich kommen. 
Aber für die Zahl der Bauelemente und den großen Elko braucht man leider 
viel Platz.

Grüße, Uwe

von Maxim B. (max182)


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Danke für Tipp!
RC-Glieder sind sowieso vorgesehen. Allerdings Keramik 0805 oder 1206 10 
- 100 µF. Nur möchte ich mögliches "Atmen" vermeiden: Hauptstabilisator 
reguliert mit kleinen "Ruck", da Impulswandler.

Vielleicht muß ich wirklich LM2991S verwenden - wenn nichts besseres in 
Frage kommt... Eine Lösung mit BC546 - BC556 braucht noch mehr Platz...

Meine Idee war, die 10 MK-Vorverstärker auf 2-3 Gruppen zu verteilen und 
nur soviel benutzen, die wirklich gebraucht werden, um Strom zu sparen. 
Es wäre sinnvoll, nur eine Spannung umzuschalten, deshalb möchte ich 
mehrere kleinere Wandler und Stabilisatoren nah an SSM2019 platzieren. 
Deshalb so klein wie nur möglich. Aber natürlich in vernünftigen 
Grenzen: Rauschen und Stromverbrauch haben Vorrang.

Noch zu viele Varianten im Kopf - jetzt muß ich endlich eine Variante 
wählen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Maxim B. schrieb:
> Nur möchte ich mögliches "Atmen" vermeiden: Hauptstabilisator
> reguliert mit kleinen "Ruck", da Impulswandler.
Das habe ich nicht ganz verstanden, aber:

Alle Details deiner Schaltung haben Einfluss auf Rauschen und andere 
Signalverfälschungen, die meisten in absolut unmessbaren Bereichen, 
einige messbar, und eins ist das entscheidende. Maßnahmen bzw. 
"Verbesserungen" an Details, die sowieso schon unterhalb der 
Messbarkeitsgrenze liegen, sind reine Esoterik. Andererseits, die Fakten 
nicht zu kennen, die wirklich erheblich zum Rauschen beitragen, ist ... 
da fällt mir gerade kein Begriff ein.

Einen fantastischen Jung-Regler für die High-End Freaks kann völliger 
Blödsinn oder sinnvoll sein, das hängt davon ab, wie empfindlich die zu 
betreibende Schaltung ist. In der Regel kann man das alles sogar vorher 
berechnen. Bei der Suche, wie diese Jung-Regler heißen (hatte ich 
vergessen), stieß ich auf folgende Antwort: 
Beitrag "Re: Optimale +-15V Spannungsregelung für Audio-OpAmp". Volle Zustimmung. 
Behalte also im Auge, was dein Rauschen wirklich beeinflusst und drehe 
nicht sinnlos an falschen Schrauben. Beispiel: Für das Rauschen ist es 
fatal, die Mikrofonvorstufe (den SSM2019) mit geringer Verstärkung 
laufen zu lassen und dann nachzuverstärken. Seine volle Rauscharmut 
erreicht er erst bei 60 dB. Das liegt nicht am IC, das liegt an dem die 
Verstärkung bestimmenden Widerstand RG.

Grüße, Uwe

von Maxim B. (max182)


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Lieber Uwe, Vielen Dank für Tipps!

Na, ich habe schon lange über alles überlegt. Sogar die Verstärkung bei 
praktischen Einsätzen gemessen (Aufnahmen von Orgel, Chor und sinf. 
Orchester, die ich ab und zu mache), die ich brauche. Sie liegt zwischen 
26 und 50 dB (das habe ich mit einem Mischpult festgestellt: Verstärkung 
von Mikrofonen, die ich benutze.). Und wenn ich nur 26 db brauche: man 
bekommt doch weniger Rauschen, wenn man einfach um 26 dB verstärkt - 
statt um 60 db zu verstärken und danach um 34 dB abschwächen. Das zeigt 
einfache Berechnung nach Daten von SSM2019.

Ich brauche Ausgang höchstens 4 dBm, d.h. 1,23 V, oder +-1,74 V Peak, 
mehr wird nachgeschaltete Recorder nicht ertragen. Das ist Maximum, d.h. 
Arbeitspegel muß deutlich kleiner sein. Dazu noch etwas Überschuss, dann 
2 Volt für Ausgangsstufe. Ergebnis: von +-5 Volt sollte alles eigentlich 
schon laufen. Zu Sicherheit nehme ich +-7 Volt. Entsprechend Daten von 
SSM2019 sind von +-5 Volt bis zu +-18 Volt Speisung zulässig. Dabei 
bleibt Stromverbrauch beinahe konstant. D.h. Leistungsverbrauch ist in 
gleicher Verhältnis wie Spannung. Wenn Dynamik von Recorder sowieso 
nicht mehr braucht (4 dBu ist Obergrenze!), wozu muß ich unnötig 
Batterie entladen - auf Kosten von Laufzeit?

So eine kleine Erklärung...

Was ich fürchte: ich möchte keine DC-Entkupplung am Ausgang machen (oder 
wäre das doch sinnvoll?). Ich fürchte, daß "Null" etwas schwimmen wird, 
wenn "+" und "-" sich nicht identisch verhalten. RC-Filter macht 
Speisespannung vom Verbrauchsstrom abhängig (vor allem in tiefen 
Frequenzbereich), und bei B-Ausgangsstufe SSM2019 ist Verbrauch in "+" 
und in "-" nicht identisch in der Zeit. Das wird Dynamik von Recorder 
verschlechtern, weil reale Frequenzgang etwa ab 2 Hz beginnt.

Auch fürchte ich Störungen, die zwar nicht direkt einwirken (da deutlich 
höhere Frequenzen haben, als Verstärker bearbeiten kann, 100 bis 500 
kHz), sondern durch Detektieren auf dem p-n-Übergang ihre Arbeitspünkte 
verschieben und dadurch Rauschen verschlechtern (ich hoffe, ich schreibe 
verständlich hier?).

Deshalb habe ich mehrfache Abstimmungen geplant. Einfache Berechnung 
hilft hier nur im groben, da EMI sehr unterschiedlich sein können.
Auch deshalb möchte ich nach Möglichkeit die Lösungen nützen, die sich 
in Praxis schon bestätigt haben.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Hallo Maxim,

ich schreibe mal Punkt für Punkt, was mir zu deinen Text einfällt, der 
ist ja recht informativ:

> 26 und 50 dB (das habe ich mit einem Mischpult festgestellt: Verstärkung
> von Mikrofonen, die ich benutze.)

Ganz wichtig ist die Frage, welche Art von Mikrofonen du benutzt. Bei 
Kondensatormikrofonen ist es das Mikrofon, das das Grundrauschen 
bestimmt. Das kann man nur mit groben Fehlern in dem nachfolgenden 
Vorverstärkern verschlechtern.

Bei dynamischen Mikrofonen kann das Rauschen eines guten Vorverstärkers 
deutlich unter dem des Mikros liegen, es kann aber auch deutlich darüber 
liegen. Ausschlaggebend ist nicht nur das Halbleiterrauschen der 
Eingangsstufe, sondern auch die Summe der Widerstände im Signal- und 
Gegenkopplungszweig des VVs. Beispiel SSM2019 mit einem 200 Ohm 
dynamischen Mikro: Das Mikro erzeugt 1.82 nV/sqrt(Hz). Der SSM 2019 
würde bei 60 dB Verstärkung 1.0 nV/sqrt(Hz) beitragen, zusammen ergibt 
das 2.06 nV/sqrt(Hz), das ist ungefähr nur 1 dB schlechter. Betreibst du 
den SSM2019 mit 20 dB Verstärkung, ist RG = 1.1 kOhm. 1.1 k erzeugen 
4.27 nV/sqrt(Hz), der ganze VV und das dadurch erzeugte Rauschen des VVs 
liegt bei 4.39 nV/sqrt(Hz) und das Rauschen des gesamten Systems mit 
Mikro bei 4.75 nV/sqrt(Hz). Das ist das 2.6-fache des Rauschens des 
Mikros (8.3 dB) und eine deutliche Verschlechterung.

> Und wenn ich nur 26 db brauche: man
> bekommt doch weniger Rauschen, wenn man einfach um 26 dB verstärkt -
> statt um 60 db zu verstärken und danach um 34 dB abschwächen. Das zeigt
> einfache Berechnung nach Daten von SSM2019.
Ganz so einfach ist es nicht. Du kannst ja nicht einfach beliebig 
Vorverstärken, denn die Gefahr, vor der Digitalisierung zu Übersteuern, 
verbietet das. (Natürlich weißt du das.) Andererseits, wenn die 
Gesamtverstärkung gering ist, wird der Flaschenhals der gesamten Kette 
der ADC. Dann spielt das Rauschen des VVs ohnehin eine untergeordnete 
Rolle. Und, wie gesagt, bei Kondensatormikrofonen sowieso.

> Ich brauche Ausgang höchstens 4 dBm, d.h. 1,23 V, oder +-1,74 V Peak,
> ... noch etwas Überschuss, dann
> ... von +-5 Volt sollte alles eigentlich schon laufen
> ... wozu muß ich unnötig Batterie entladen - auf Kosten von Laufzeit?
Das sehe ich genauso.

> Was ich fürchte: ich möchte keine DC-Entkupplung am Ausgang machen (oder
> wäre das doch sinnvoll?).
Ich weiß nicht, ob ich das richtig verstehe. Möglichst kein RC-Hochpass, 
keine DC-Abtrennung am VV-Ausgang? Weil
> Ich fürchte, daß "Null" etwas schwimmen wird,
Zum Einen: Der folgende Eingang des Rekorders hat garantiert einen 
RC-Hochpass, und man pflegt auch Ausgänge DC-frei zu halten, und zum 
Anderen:
> wenn "+" und "-" sich nicht identisch verhalten.
Der SSM2019 hat einen asymmetrischen Ausgang. Wo ist da + und -? Wenn du 
ein komplett symmetrisches Konzept möchtest, wird das wohl nur mit dem 
INA103 gehen, so wie ich es in der obigen Schaltung gemacht habe. 
Zumindest ein anschließender Symmetrierer (gbt's von THAT) für den 
SSM2019 als Kabeltreiber wäre ratsam, aber vielleicht hast du den ja 
auch schon vorgesehen.

> Speisespannung vom Verbrauchsstrom abhängig (vor allem in tiefen
> Frequenzbereich), und bei B-Ausgangsstufe SSM2019 ist Verbrauch in "+"
> und in "-" nicht identisch in der Zeit.
Das ist richtig, aber in welchem Maße sich das auswirkt, sollte man 
nicht aus Furcht und einem falschen Bauchgefühl überschätzen. Man kann 
es berechnen. Wichtig dazu sind die Bilder 10 und 11 (Positive/Negative 
PSRR vs. Frequency) im Datenblatt. Ich habe das noch nie durchgerechnet, 
aber bei PSRRs >120 dB(!!) im niederfrequenten Bereich halte ich das für 
eher unnötig.

> Das wird Dynamik von Recorder
> verschlechtern, weil reale Frequenzgang etwa ab 2 Hz beginnt.
Selbst wenn die (nahezu hypothetischen) DC-Schwankungen in einem 
nachweisbaren Bereich liegen würden, oder sagen wir mal, sogar sehr weit 
darin, extrem hoch bei -60 dB FS, würde der Dynamikbereich um 1/1000 
reduziert. Du weißt, wie viele dB das sind. (0.001 dB).

> Auch fürchte ich Störungen, die zwar nicht direkt einwirken (da deutlich
> höhere Frequenzen haben, als Verstärker bearbeiten kann, 100 bis 500
> kHz), sondern durch Detektieren auf dem p-n-Übergang ihre Arbeitspünkte
> verschieben und dadurch Rauschen verschlechtern (ich hoffe, ich schreibe
> verständlich hier?).
Wenn du jetzt das Thema passive EMV (Empfindlichkeit gegenüber 
Einstrahlungen) meinst, war es ausreichend verständlich. Das ist ein 
separates Thema. Und kein zu vernachlässigendes.

Ich hatte mal ein UHER-Tonbandgerät (Report 4400 ... seufz), mit dem 
konnte ich bei Mikrofonaufnahmen den Deutschlandfunk hören. (Das würde 
heute nicht mehr gehen, denn vor ein paar Stunden ist der 
Mittelwellensender des Deutschlandfunks endgültig abgeschaltet worden.) 
Damals wusste ich nicht, wieso das passierte, habe mich an UHER gewendet 
und klaglos zwei Drosseln und zwei Kondensatoren bekommen, eingebaut, 
und der Spuk war vorbei.

> Deshalb habe ich mehrfache Abstimmungen geplant. Einfache Berechnung
> hilft hier nur im groben, da EMI sehr unterschiedlich sein können.
> Auch deshalb möchte ich nach Möglichkeit die Lösungen nützen, die sich
> in Praxis schon bestätigt haben.
Ich bin da auch kein Spezialist. Wir kennen das Knattern im Lautsprecher 
vom daneben liegenden Handy. Das wird nicht im Eingang eines 
empfindlichen VVs, sondern u. U. am unempfindlichen Lautsprecherausgang 
bzw. der Endstufe erzeugt. Mikrofon-VV werden i.d.R. mit Kondenstoren 
quer über das Mikrofonsignal ausgerüstet. Bei THAT wir da ausführlicher 
drauf eingegangen (glaube ich). Allerdings scheint mir, dass bei all 
diesen Maßnahmen die Störungen durch modernere Geräte (Mobilfunk, WLAN) 
weniger berücksichtigt werden. Eine EMV-Drossel, BF 0805, mit hohem 
Scheinwiderstand im GHz-Bereich in jeder Mikrofonleitung würde ich 
vorsichtshalber vorsehen.

Grüße, Uwe

von Maxim B. (max182)


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Hallo Uwe,
selbstverständlich benutze ich Kondensatormikrofone, anderes kommt bei 
Aufnahme einfach nicht in Frage (mehrere Gründe, nicht nur Rauschen. 
Z.B. ich kenne bei dynamischen Mikro keine Druckempfänger. Die sind aber 
für Orgelaufnahme unverzichtbar). Richtige Profimikro habe ich noch 
nicht, nur ein paar Rode NT5 und Oktava 012 mit allen Kapseln. Für mich 
ist (außer Rauschen) sehr wichtig, auch weiter die Möglichkeit zu haben, 
unabhängig von Stromnetz Aufnahmen zu machen (manchmal fehlt eine 
Steckdose in einer Dorfkirche, manchmal einfach keine Zeit, eine 
Steckdose zu suchen. Obwohl wenn es geht, speise ich alles von Netz).

Bisher habe ich (auch selbstgebaute) Phantomspeiseteil benutzt, um von 
Batterien arbeiten zu können. Jetzt möchte ich darüber hinaus noch 
verstärken: Erfahrung hat gezeigt, daß mein Recorder mit Vorverstärkung 
bessere Aufnahmen macht, als ohne. Allerdings ist Mischpult 
netzgebunden. Also: ich brauche einfache Verstärker (ohne Panpots, die 
bei AB-Stereo sowieso nichts zu suchen haben), um 8-Spur-Aufnahmen ohne 
Netz zu machen,und das muß von einer Batterie laufen.

Da ich oft für Hauptpaar für jede Position Kugel und Niere nehme, möchte 
ich auch für 4 Eingänge einfache Abmischungsmöglichkeit machen, 4>2. 
Dazu noch Pegelindikator - vor allem um rechtzeitig zu sehen, wenn 
Mikrofonkabel kaputt ist (jemand zertreten, passierte oft).

Alles muß aber auch tragbar bleiben!!! Ich habe kein Team zum Tragen. 
Manchmal alleine, manchmal zu zweit. Oft ist Aufnahme eine Nebensache, 
ich muß noch mit dem Chor und Orchester alles vorbereiten.

Eigentlich ist meine Frage viel einfacher: ich brauche 2 ähnliche 
Spannungsregler für 7 - 8 Volt, Plus und Minus: sparsam mit Strom und 
Low Drop, möglichst smd oder höchstens TO92. Kennen Sie so etwas? 
Könnten Sie was empfehlen?

Speisung sehe ich dann so: Batterie > Impulswandler als fertige Modul zu 
5 Volt. > Spannungsverdoppler und Inverter mit Treiber wie TC4452VPA von 
Microchip, so bekomme ich mit Shottky etwa +-9 Volt. > Danach filtern 
und stabilisieren bis auf 7-8 Volt für SSM2019.
Mit einem anderen 2-Takt-Inverter bekomme ich P24 und P48 (Rode NT5 
arbeiten genausogut mit P24, dabei viel sparsamer. Grund: sie haben 
Spannungswandler, die Membrane bekommt ihre 60 Volt in jedem Fall).

Viele Grüße,
Maxim.

P.S.
Bei Oktava-012 kamen (zwar selten) Störungen, die ich nur durch EMI 
erklären kann: plötzlich war sehr tieffrequent gestört, Amplitude 
brachte Recorder außer Arbeitsbereich. Eine kleine Stelle, einmal in 2 
Stunden  - aber das ruhiniert ganze Mitschnitt (wenn ich mit nur 2 Mikro 
das machte, könnte ich Mitschnitt nicht mehr retten). Das war 2 oder 3 
mal so, nur mit Oktava. Die Spuren mit anderen Mikro blieben ungestört. 
Problem kam auch mit Behringer Xenyx XL 1600 als Vorverstärker. Genug 
Grund, um beunruhigt zu werden. Oder muß ich diese Oktava gar schmeißen 
und nur als Hilfsmikro benutzen? Für fast 500 € pro Paar etwas 
schmerzhaft...

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Hallo Maxim,

ja, wir haben uns von der ursprünglichen Frage entfernt. Die kann ich - 
zugegeben - nicht beantworten. Statt dessen habe ich die Aufgaben- bzw. 
Fragestellung in Zweifel gezogen. So etwas ärgert mich, wenn es Andere 
machen. Aber vielleicht hilft es dennoch, das Ziel zu erreichen. Bei 
Kondensatormikrofonen ist der Vorverstärker nicht so kritisch und mit 
einer geringen Vorverstärkung zu arbeiten, d.h., RG ist relativ groß, 
ist akzeptabel.

Auf Sparsamkeit der Stabis zu achten, scheint mir von untergeordneter 
Bedeutung zu sein. Auch bei den am wenigsten sparsamen ist der 
Eigenverbrauch vernachlässigbar gegenüber dem (oder gar der) des 
SSM2019(s).

Ich habe hier ein altes dynamisches Kugelmikro, ein MD211, aber das nur 
nebenbei.

Der beschrieben Effekt ist ja sehr ärgerlich. Dass er durch EMI zustande 
kommt, kann ich mir nicht vorstellen. Schon gar nicht in der Stärke. War 
es immer das selbe Mikro? Einen Defekt dort oder - mal frei phantasiert 
- eine Phantomspeisung, die nicht ganz zum Oktava passt, käme mir 
plausibler vor. Ein akustischer Effekt? Jemand, der an das Stativ 
gestoßen ist? Ein Luftstoß? Selbst wenn es EMI war, würden 
Gegenmaßnahmen hinter dem Mikro nichts nützen.

Viele Grüße, Uwe

von Lurchi (Gast)


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Der SSM2019 passt irgendwie nicht so richtig zu Kondesatormikrofonen. 
Der passt eher zu dynamischen mikrofonen. Ganz abwegig ist er nicht, 
aber halt nicht gerade sparsam.

Von der Versorgung würde ich da weitgehend auf Regler und vor allem 
Spannungswandler verzichten: also 2x4 AA für eine +-6 V (nominal) 
Versorgung, und das war es. Der Stromverbrauch ist weitgehen unabhägig 
von der Spannung - eine linearer Regler bringt also nicht.

Selbst für die 60 V Vorspannung wäre einfach 6-7 stück 9 V Block noch 
eine Option. Rauschärmer geht es kaum.

von Maxim B. (max182)


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Lurchi schrieb:

> Selbst für die 60 V Vorspannung wäre einfach 6-7 stück 9 V Block noch
> eine Option. Rauschärmer geht es kaum.

Na, mit 60 Volt geht Oktava bestimmt nach Friedhof. Für oktava ist 
Toleranz 48+-2 Volt vorgeschrieben.

> Von der Versorgung würde ich da weitgehend auf Regler und vor allem
> Spannungswandler verzichten: also 2x4 AA für eine +-6 V (nominal)
> Versorgung, und das war es. Der Stromverbrauch ist weitgehen unabhägig
> von der Spannung - eine linearer Regler bringt also nicht.

Gerade das möchte ich lieber vermeiden. Ich möchte nur EINE Stromquelle 
haben. Eine Buchse 5,5/2,1 mm, wo ich nach Bedarf Netzteil stecke oder 
Batterienblock. So arbeitet auch von mir gebaute Phantomspeiseteil. Am 
besten um 12 Volt, so etwa von 7 bis 15 Volt Toleranz. Dafür passen dann 
8xAA oder auch Bleiakku. Eine sehr flexible Lösung. Es wäre auch 
denkbar, eine zweite Buchse einzubauen, für 5 Volt stabilisierte 
Netzteil, aber das ist schon nicht so prinzipiell.

: Bearbeitet durch User
von Maxim B. (max182)


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Hallo Uwe.
Mein Recorder mit 6xAA reicht für Bachsche Matthäus-Passion, mit allen 
Pausen 4 Stunden Aufnahmezeit. So ist auch mein Wunsch, daß Verstärker 
auch bis 4 Stunden von 8xAA läuft. Normalerweise geht es natürlich nicht 
so lange, das war Grenzfall. Aber 3 Stunden kommt schon vor. Weniger als 
2 Stunden darf es nicht sein, sonst lohnt sich alles gar nicht zu bauen.

Ich betrachte als akzeptabel, wenn Speiseteil insgesamz etwa 80% 
Wirkungsgrad hat. Mit 5V-Modul mit 90% Wirkungsgrad schein es mir 
realistisch. Notfalls 75%, aber nicht weniger. Wenn SSM2019 4,5 bis 8,5 
mA braucht (und ich kann MC auch selektieren, z.B. 10 aus 20 oder 30 
auswählen), wäre gut, wenn Stabilisator mit 1-2 mA auskommt.

SSM verbrauchen höchstens 1/3, Hauptverbraucher sind Mikrofone.

Pegelindikator auf ATmega88 smd habe ich schon erprobt. 
2-Kanal-9LED-Anzeige verbraucht in Durchschnitt 3 mA (moderne LED laufen 
schon mit 0,2 mA genug hell). Ich habe Schema auf 3,3 Volt angepaßt, 
aber Wirkungsgrad eines Wandlers 5/3,3 ist nicht so gut, deshalb nutze 
ich hier einfach MCP 1754-3302CB SOT-23 für jede von 5 Pegelanzeigen.

Notfalls bleibt immer noch Option, mit 6 SOT23 Transistoren und LM385 
das zu erledigen.

Viele Grüße,
Maxim.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Maxim B. schrieb:
> SSM verbrauchen höchstens 1/3, Hauptverbraucher sind Mikrofone.
Ja, da kommt es dann auf den Eigenverbrauch der Stabis wirklich kaum 
noch an.

> Notfalls bleibt immer noch Option, mit 6 SOT23 Transistoren und LM385
> das zu erledigen.
Idee: R2R-Op-Amp (mit ausreichendem Ausgangsstrom nahe neg. Rail) als 
Inverter der +7 V betreiben?

Wie viele Kanäle hast du denn vorgesehen? Pro Kanal: 5mA SSM2019 + ??? 
mA Leitungstreiber + 2mA x 48V/10V = ~10mA P48 + ??? mA Pegelanzeige: > 
15mA/Kanal. 2300mA Ready-to-use: ca. 150 Stunden. Reicht für bis zu 38 
Kanäle.

Uwe

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Kennst du den LT1964? Neg. LDO, Adj (da wirst du wohl nicht herum 
kommen), Low Noise, 30µA, SOT23-5 (http://www.linear.com/docs/1258)

Zur Stromaufnahme: Ich hatte übersehen, dass du auch die negative 
Spannung über DC-DC-Konverter erzeugen musst. Das senkt natürlich die 
Betriebszeit.

-7V-Erzeugung: Charge-Pump DC-Inverter können auch oft regeln. Da ist 
dann allerdings ein >>20 kHz-Ripple auf der Ausgangsspannung. Ob 
schädlich, wäre zu klären. Ggf. filtern.

von Maxim B. (max182)


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Uwe B. schrieb:
> Kennst du den LT1964? Neg. LDO, Adj (da wirst du wohl nicht herum
> kommen), Low Noise, 30µA, SOT23-5 (http://www.linear.com/docs/1258)
Danke! Das wäre eine Möglichkeit.
Ich bin schon auf diese MC aufmerksam. Nur muß ich eine ADJ-Version 
finden, meistens bietet man nur 5 Volt-Version an.
> Zur Stromaufnahme: Ich hatte übersehen, dass du auch die negative
> Spannung über DC-DC-Konverter erzeugen musst. Das senkt natürlich die
> Betriebszeit.
So ist das. Die gängige Module von Murata haben Wirkungsgrad nicht über 
82%. Ob C-Pumpe mehr Wirkungsgrad haben wird und  weniger Störungen, 
zeigt nur eine Probe.
> -7V-Erzeugung: Charge-Pump DC-Inverter können auch oft regeln. Da ist
> dann allerdings ein >>20 kHz-Ripple auf der Ausgangsspannung. Ob
> schädlich, wäre zu klären. Ggf. filtern.
Ich dachte, als Frequenr etwa 100 kHz wählen. Deshalb sind fertige MC 
eher ungeeignet, die haben gewöhnlich viel kleinere Frequenz. Ohne 
Filtern kommt man kaum. Ich habe gedacht, 2 LC-Glieder nacheinander 
müssen reichen.

> Wie viele Kanäle hast du denn vorgesehen? Pro Kanal: 5mA SSM2019 + ???
> mA Leitungstreiber + 2mA x 48V/10V = ~10mA P48 + ??? mA Pegelanzeige: >
> 15mA/Kanal. 2300mA Ready-to-use: ca. 150 Stunden. Reicht für bis zu 38
> Kanäle.
Ich denke über 10 Kanäle. Ich möchte sie 4 + 6 oder 4 + 4 + 2 
gruppieren, um unabhängig voneinander schalten zu können. Oft brauche 
ich nicht alle 10 Mikros, für Orgel reicht gewöhnlich schon 4.

Für P48-Kanal rechne ich mit max. 4,5 mA. Mehr verbrauchen praktisch nur 
die Großmembraner, die ich nicht habe, sie passen für meine 
Angelegenheiten kaum. Nur Kleinmembraner mit Wechselkapsel.

Ob ich für Ausgangskabel 0,5 Meter noch separate Leitungstreiber 
brauche, bin ich nicht sicher. Aber in einigen Kanälen möchte ich 80 
Hz-Filter machen, d.h. zusätzlich kommen noch ein paar OP.

Eine Möglichkeit wäre, für jede Gruppe völlig unabhängige 
Stromversorgung zu machen. Vorteil: einfacher umschalten. Nachteil: 
Wirkungsgrad. Andere Möglichkeit wäre 5 Volt Wandler gemeinsam, anderes 
separat: auch einfach umschalten. Schwieriger umschalten wäre, wenn alle 
Spannungen zentral gemacht werden: +Vcc, -Vcc, P24, P48 und Vind. Aus 
diesen Gedanken meine Interesse an Stabilisator in SOT23: dann kann ich 
SSM einzeln oder paarweise mit separaten Stab. MC versehen. Lieber 
paarweise, weil ganze Baulogik um Doppelkanal geht.

Leistungsrechnung:
SSM2019 (7,5V 6mA)*2=90mW
Mikrofon 48V 4,5mA = ~220 mW
Indikator (5V 3,5mA)/2 = 9mW
Insgesamt ~320 mW/Kanal. Für 10 Kanäle 3,2 W/Wirkungsgrad 75% =~ 4,3 W.
Für Eingangsspannung 12 Volt bedeutet das 0,36 A, bei gängigen 
AA-Batterien 5 Stunden. Am Ende wird Eingangsspannung bis 8 oder 7 Volt 
fallen.
Mit Akku 8*1,25=10 Volt, 430 mA, auch so etwa zwischen 5 und 6 Stunden, 
wenn Akku noch neu.
D.H. in Grenzen von Machbaren, aber schon knapp...

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Maxim B. schrieb:
> Ich brauche Ausgang höchstens 4 dBm, d.h. 1,23 V, oder +-1,74 V Peak,
> mehr wird nachgeschaltete Recorder nicht ertragen. Das ist Maximum, d.h.
> Arbeitspegel muß deutlich kleiner sein. Dazu noch etwas Überschuss, dann
> 2 Volt für Ausgangsstufe. Ergebnis: von +-5 Volt sollte alles eigentlich
> schon laufen.

> Ich möchte nur EINE Stromquelle haben. Am besten um 12 Volt

Warum versuchst du dann nicht das zu erreichen? Anstelle des SSM2019 
ginge vielleicht ein ADA4004. Der braucht weniger Spannung und nichtmal 
halb soviel Strom wie der SSM2019. Außerdem steigt bei dem die 
Rauschspannungsdichte mit sinkender Verstärkung nicht an.

Man könnte die Verstärker aus den 8 AA-Zellen mit virtueller Masse 
betreiben
Beitrag "Re: 3 Kanal Kopfhörerverstärker mit OPA2134 verzerrt"
und so die Spannungswandler und deren Störungen bzw. die Filterung 
einsparen.

von Maxim B. (max182)


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ArnoR schrieb:

> Warum versuchst du dann nicht das zu erreichen? Anstelle des SSM2019
> ginge vielleicht ein ADA4004. Der braucht weniger Spannung und nichtmal
> halb soviel Strom wie der SSM2019. Außerdem steigt bei dem die
> Rauschspannungsdichte mit sinkender Verstärkung nicht an.
>
> Man könnte die Verstärker aus den 8 AA-Zellen mit virtueller Masse
> betreiben
> Beitrag "Re: 3 Kanal Kopfhörerverstärker mit OPA2134 verzerrt"
> und so die Spannungswandler und deren Störungen bzw. die Filterung
> einsparen.
Danke für Hinweis.
Ich habe Datenblatt angekuckt.
1. ADA4004 ist kein Ersatz für SSM2019, das ist einfach OP mit wenig 
Rauschen. Kein Instrumentalverstärker. Um daraus Instrumentalverstärker 
zu machen, braucht man 3 OP und noch ein paar Details.
2. Für ADA4004 ist Speisung mindestens +-5V angegeben, genauso wie für 
SSM2019. Beim Entladen sinkt die Spannung, bei 8 AA bis 0,9*8=7,2 Volt. 
Ihre Variante geht leider nur mit frischen Batterien.
ADA4004 bringt keine Vorteile und macht nur Schema komplizierter. Auch 
Rauschen ist höher.


> Außerdem steigt bei dem die
> Rauschspannungsdichte mit sinkender Verstärkung nicht an.
Für ADA4004 ist keine Abbildung angegeben, wo Abhängigkeit für Rauschen 
von Verstärkung steht. In der Tabelle bei Rauschenangabe ist ebenfalls 
Verstärkung nicht angegeben, bei welcher Rauschen gemessen wurde. Auch 
Prüfschaltplan für Rauschen ist nicht gezeigt. Das bedeutet aber nicht, 
daß diese Abhängigkeit nicht existiert. Eher bedeutet das, daß der 
Hersteller diese Daten lieber inne hält, d.h. sieht nicht so schön aus. 
Sonst würde das gezeigt mit voller Stolz.
Rein physisch muß solche Abhängigkeit vorhanden sein, es sei denn, nur 
Eingangsstufe rauscht und Ausgangsstufe rauscht gar nicht. Das ist aber 
unmöglich.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Maxim B. schrieb:
> So ist das. Die gängige Module von Murata haben Wirkungsgrad nicht über
> 82%. Ob C-Pumpe mehr Wirkungsgrad haben wird und  weniger Störungen,
> zeigt nur eine Probe.

> Ob ich für Ausgangskabel 0,5 Meter noch separate Leitungstreiber
> brauche, bin ich nicht sicher.
Es geht nicht um Leistung bei den Leitungstreibern, sondern um 
symmetrische Signalübertragung. Ich gehe davon aus, dass bei den 
Gedanken, die du dir (korrekterweise) um die Qualität machst, auch für 
dich asymmetrische Verbindungen ein absolutes "No-Go" sind. Der SSM2019 
hat asymmetrische Ausgänge, ggf. folgende Filter ebenfalls. Da muss also 
noch was kommen.

Maxim B. schrieb:
> Leistungsrechnung:
> SSM2019 (7,5V 6mA)*2=90mW
> Mikrofon 48V 4,5mA = ~220 mW
> Indikator (5V 3,5mA)/2 = 9mW
> Insgesamt ~320 mW/Kanal. Für 10 Kanäle 3,2 W/Wirkungsgrad 75% =~ 4,3 W.
> Für Eingangsspannung 12 Volt bedeutet das 0,36 A, bei gängigen
> AA-Batterien 5 Stunden. Am Ende wird Eingangsspannung bis 8 oder 7 Volt
> fallen.
> Mit Akku 8*1,25=10 Volt, 430 mA, auch so etwa zwischen 5 und 6 Stunden,
> wenn Akku noch neu.
Ich mache keine Leistungs, sondern eine Stromrechnung. Aber vorab: Was 
sollte mit dem OKI 78SR erreicht werden? Von 8 bis 12V Batterie- bzw. 8 
bis 10,6V Akkuspannung auf 9V "runter"regeln? Bei 80% Wirkungsgrad? 
Abgesehen davon, das 8 V nicht geht (aber sinnvoll wäre), erzeugt der 
Schaltregler dann mehr Verluste als ein Linearregler, zumindest im 
Akkubetrieb. Daher tippe ich eher auf einen +7V LDO und für die negative 
Spannung einen LT1054, der geregelt betrieben wird. Dessen Verluste sind 
nahezu ausschließlich Längsverluste, bedingt durch den Innenwiderstand 
der Schalttransistoren. Der aber wird wegen der Regelung sogar künstlich 
erhöht. So ergibt sich der Batteriestrom direkt aus dem Strom der 
einzelnen Verbraucher:
SSM2019 2 x 6mA = 12mA
Mikrofon 48V, 4.5mA aus im Schnitt 10V, 75% Wirkungsgrad: = 29mA
Indikator 3,5mA (bisschen wenig, gib den LEDs mehr - egal)
Weitere ICs (diff. Leitungstreiber, ggf. 80Hz HPF) 2 x 5mA = 10 mA
Insgesamt 55mA/Kanal, direkt aus der Batterie, bis 8V herunter.
Für 10 Kanäle 550mA, bei gängigen AA-Batterien oder Akkus 4 Stunden. Wie 
zu erwarten, fast das selbe Ergebnis. Nebenbei, ich messe ständig die 
Kapazität der bei mir in Betrieb befindlichen Ready2use und Eneloops und 
habe einen klaren Favoriten. Und falls du einen Tipp für einen 3-poligen 
Bessel-HPF, z.B. 80Hz, mit nur einem Op-Amp brauchen kannst, lass' es 
mich wissen.

ArnoR schrieb:
> Außerdem steigt bei dem die
> Rauschspannungsdichte mit sinkender Verstärkung nicht an.
Das ist nur die halbe Wahrheit. Das höhere Rauschen kommt bei den 
SSM2019, INA103 und Konsorten nicht aus den Halbleitern, sondern aus der 
hohen Ausgangsimpedanz der Gegenkopplungsnetzwerkes, das man nicht 
beliebig niederohmig machen kann (außer durch Trafos). Ein Op-Amp hat 
kein Gegenkopplungsnetzwerk, deshalb ist nur sein reines 
Halbleiterrauschen angegeben. Das ist ein prinzipieller Zusammenhang. Am 
schlechtesten schneiden deshalb immer Verstärker mit 6 dB Verstärkung ab 
(Höchster Wert für Last am OP-Ausgangs x Netzwerk-Ausgangsimpedanz).

Ansonsten gebe ich Maxim mit seinen Einwänden auch Recht.

Maxim B. schrieb:
> Um daraus Instrumentalverstärker
> zu machen, braucht man 3 OP und noch ein paar Details.
... und weil dabei zwei der Op-Amps zum Eingangsrauschen beitragen, 
erhöht es sich um weitere 3 dB auf 2.5nV/sqrt(Hz). (Maxim: Die Dinger 
heißen Instrumentenverstärker.)

Grüße, Uwe

von Maxim B. (max182)


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Uwe B. schrieb:
> Maxim B. schrieb:
>> So ist das. Die gängige Module von Murata haben Wirkungsgrad nicht über
>> 82%. Ob C-Pumpe mehr Wirkungsgrad haben wird und  weniger Störungen,
>> zeigt nur eine Probe.
>
>> Ob ich für Ausgangskabel 0,5 Meter noch separate Leitungstreiber
>> brauche, bin ich nicht sicher.
> Es geht nicht um Leistung bei den Leitungstreibern, sondern um
> symmetrische Signalübertragung. Ich gehe davon aus, dass bei den
> Gedanken, die du dir (korrekterweise) um die Qualität machst, auch für
> dich asymmetrische Verbindungen ein absolutes "No-Go" sind. Der SSM2019
> hat asymmetrische Ausgänge, ggf. folgende Filter ebenfalls. Da muss also
> noch was kommen.
Recorder hat Kombieingang. XRL symmetrisch und TRS unsymmetrisch. Für 
Mikrofonpegel und lange Kabel muß man natürlich symmetrisch schalten. 
Für eine sehr kurze Linie (beide Geräte stehen auf dem Tisch) und Pegel 
um 0,25 Volt ist Symmetrie nicht obligat. Als Kompromiß geht auch 
Pseudosymmetrie. Übrigens, manche Mikrofone, so wie Neumann KM84, aber 
auch russische Oktava-012, haben pseudosymmetrischen Ausgang. Die 
Störungen werden dabei genauso gut unterdruckt wie bei Symmetrie. Man 
braucht dafür aber lediglich zwei Widerstände.
>

> Ich mache keine Leistungs, sondern eine Stromrechnung. Aber vorab: Was
> sollte mit dem OKI 78SR erreicht werden? Von 8 bis 12V Batterie- bzw. 8
> bis 10,6V Akkuspannung auf 9V "runter"regeln? Bei 80% Wirkungsgrad?
> Abgesehen davon, das 8 V nicht geht (aber sinnvoll wäre), erzeugt der
> Schaltregler dann mehr Verluste als ein Linearregler, zumindest im
> Akkubetrieb.
OKI 78SR ermöglicht Betrieb von 7 bis über 30 Volt. D.h. ich kann mit 
8xAA arbeiten, mit Bleiakku, mit fast beliebigem Netzteil. Ich bekomme 
in jedem Fall stabile 5 Volt. Schaltfrequenz 500 kHz ist auch günstig zu 
filtern. Wirkungsgrad steht bei 90,5% - klar nicht unter allen 
Umständen, aber so in diesem Bereich, das finde ich gar nicht schlecht. 
Solche Wirkungsgrag könnte "gewöhnliche" Stabilisator nur bei 5,5 Volt 
Eingangsspannung zeigen, d.h. in wirklichem Betrieb nie. Impulswandler 
gewärleistet akzeptablen Wirkungsgrad gerade bei Batterienbetrieb, wo 
Eingangsspannung in sehr weitem Bereich variiert.

Es gibt auch eine andere Möglichkeit: SEPIC mit z.B. XL6009 (ich habe 10 
Stück in China gekauft). Dann bekomme ich gleich +9 - +13 Volt. Lezteres 
ist bequemer, um P24 und P48 mit Kondersatoren zu erzeugen. Negative 
Spannung auch ähnlich. Dann aber wäre die Speisung für Pegelindikator 
nur per extra Wandler machbar. Auch SEPIC wird in jedem Fall mehr Platz 
brauchen und auch bestimmt kleinere Wirkungsgrad haben (2xL). Ich hoffe, 
es wäre dann mit SMD-L und C ohne zu großen EMI möglich.

Eine dritte Möglichkeit wäre die Eingangsspannung "nach oben" zu 
konvertieren. Bequem wäre hier +24 Volt (ich habe von chinesischen 
Bastler passende Module auf XL6009 bekommen). Mit einer Ableitung von 
Kommutator kann ich dann gleich auch P48 bekommen. Aus 24 Volt lassen 
sich bequem mit solchen Teilen wie NMH2409SC und NMH2405SC von Murata 
auch die andere Spannungen ableiten...

Jede Variante hat Vor- und Nachteile. Ich weiß nicht, wo ich halten 
muß...


> Mikrofon 48V, 4.5mA aus im Schnitt 10V, 75% Wirkungsgrad: = 29mA
> Indikator 3,5mA (bisschen wenig, gib den LEDs mehr - egal)
> Weitere ICs (diff. Leitungstreiber, ggf. 80Hz HPF) 2 x 5mA = 10 mA
> Insgesamt 55mA/Kanal, direkt aus der Batterie, bis 8V herunter.
Ich finde es praktischer, mit Leistung zu rechnen. So sieht man sovort 
die Vorteile von niedriger Speisespannung. Auch leichter, korrekt zu 
rechnen.

> Für 10 Kanäle 550mA, bei gängigen AA-Batterien oder Akkus 4 Stunden. Wie
> zu erwarten, fast das selbe Ergebnis. Nebenbei, ich messe ständig die
> Kapazität der bei mir in Betrieb befindlichen Ready2use und Eneloops und
> habe einen klaren Favoriten.
Ich habe etwas andere Meinung: ich rechne für gängige AA-Batterien. 
Einfach Leben. Irgendwann nach einer vollen Woche, am Samstag, suche ich 
irgendo in Lidl oder Aldi in ländlichem Bereich ein paar AA-Batterien... 
Ich muß kaufen, was zu kaufen gibt. Schön, wenn ich die Zeit habe, Akku 
aufzuladen, Und wenn nicht?
Überhaupt, am besten immer für gängige Stromversorgung rechnen. Einfach 
Praxis. Ich bin ein Kantor im Kirchendienst, kein Tontechniker. Ich 
mache das alles nebenbei, wenn die Zeit bleibt. Meine Hauptaufgabe ist 
Kirchenmusik in allen Formen, eine Aufnahme ist lediglich eine 
Bereicherung. Deshalb: alles leicht, tragbar, einfach in Bedienung. 
Nicht immer bestmögliche Ergebnis, aber in jedem Fall brauchbare.

> Und falls du einen Tipp für einen 3-poligen
> Bessel-HPF, z.B. 80Hz, mit nur einem Op-Amp brauchen kannst, lass' es
> mich wissen.
Danke! Für Filter habe ich Schema von Behringer Mischpult gefunden. Ich 
denke, das reicht. 1 OP und noch ein bißchen dazu. Vielleicht NE5534. 
Ich brauche nichts besonderes, einfach um Nieren (die sowieso unter 
100Hz mehr Störungen hören als eigentliche Musik) besser bei Betrieb mit 
dem Chor zu entstören. Für "richtigen" Bass habe ich die Kugel.

Viele Grüße,
Maxim.

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