Hallo,
ich möchte mir einen Vorverstärker für eine Elektret Mikrofonkapsel
bauen, um sie an einen Line-In Eingang anschließen zu können.
Ich habe die angehängte Schaltung auf dem Steckbrett aufgebaut, und sie
scheint auf den ersten Blick korrekt zu funktionieren. Die Arbeitspunkte
in der Simulation stimmen auch ungefährt mit den realen Messwerten
überein.
Die Stromversorgung soll aus 4 NiMh Zellen kommen. Ich habe den
worst-case Simuliert, woe die Akkus fast leer sind.
Was meint ihr, habe ich die Schaltung richtig ausgelegt?
Stefan U. schrieb:> Ich habe die angehängte Schaltung auf dem Steckbrett aufgebaut, und sie> scheint auf den ersten Blick korrekt zu funktionieren.
ja und?
dann bau das auf n stück lochraster und go....
ich würde allerdings bc550 oder 2sc2240 einsetzen.
die rauschen weniger.
R7 kleiner machen, ca. ebenfalls 600R, für optimalen Arbeitspunkt,
verringert Rauschen, weniger Verstärkung nötig.
Kondensatoren anpassen, damit die Verstärkung unter 50Hz abnimmt, jeder
einzrln auf den Wert entsprechend der Impedanz seiner Umgebung, du
willst kein Poltern aufnehmen.
Einen Kondensator einfügen, damit die Verstärkung über 10kHz abnimmt, du
willst kein UKW verstärken.
Rauscharme Transistoren verwenden. Der Kollektorstrom sollte im
Rauschminimum liegen. Nur bei wenigen Transistoren ist das Diagramm im
Datenblatt.
50Hz/10kHz? Gut klingende Mikrophonverstärker beschneiden noch weiter,
die Frage ist, was du aufnehmen willst.
Rauscharme Transistoren braucht man nicht unbedingt.
Aber so ein Bolide wie BC337 muß es auch nicht sein. Besser ist da BC547
o.ä.
Das Electretmikro bringt eine so große Spannung, da interessiert das
nicht.
Hauptsache, der Eingangswiderstand ist hoch.
Ich würde eine einfache Kollektorschaltung zur Anpassung nehmen.
Am meisten rauscht der R4. Der zappelt ja an der BE-Strecke genauso wie
die 600 Ohm des Mikros. Bei 600 Ohm sind die Transistoren nicht so
spannend. Rauschminimum bei I_C(Q1)= 25 mV / 600 Ohm * Wurzel(Beta(Q1).
R7 ist irrelevant, dessen Ruaschen wird durch die 600 Ohm des Mikro
überbrückt.
Und schau Dir mal den Frequenzgang in der AC-Analyse an, ob der so OK
für dich ist.
Gruß
michael_ schrieb:> Aber so ein Bolide wie BC337 muß es auch nicht sein. Besser ist da BC547> o.ä.dolf schrieb:> ich würde allerdings bc550 oder 2sc2240 einsetzen.> die rauschen weniger.
In meiner Transistortabelle steht folgendes zum Rauschen zu den
genannten Transistoren:
Rauschen(dB)
BC547 10
BC549 4
BC550 3
Es ist vollkommen egal welche Transistoren verwendet werden, solange R4
einen so großen Wert hat. Der bestimmt das Rauschen der Schaltung.
Außerdem ist die Verstärkung der 2-ten Stufe viel größer als die der
ersten, was auch nicht gerade zu geringem Rauschen beträgt.
Und schließlich hat die Schaltung eine ganz schlechte
Betriebsspannungsunterdrückung, weil die Ausgangsspannung des ersten
Transistors auf die Versorgung bezogen ist, der zweite Transistor aber
seine Eingangsspannung auf Masse bezieht.
ArnoR schrieb:> Es ist vollkommen egal welche Transistoren verwendet werden, solange R4> einen so großen Wert hat.
Bleib aber bei NPN! ;O)
Ich würde aber noch ein paar kleine Widerstände plus Kondensatoren zum
besseren Abblocken/Vermindern des Übersprechens der Stufen einfügen.
Bauteilwerte exemplarisch.
Danke für eure Tips, ich werde dan am Wochenende ausprobieren:
- Rauschen überprüfen, ggf. andere Transistoren versuchen
- C1 und eventuell auch C2 verkleinern, damit tiefe Frequenzen
abgeschwächt werden.
- Einen Kondensator einfügen, um hohe Frequenzen abzuschwächen. Ich
versuche es mal an der Basis von T1 nach GND.
Kondensatoren zum Stabilisieren der Stromversorgung habe ich schon, die
habe ich nur in der Simulation weg gelassen.
R1 möchte ich nicht verringern, weil sonst die Spannung am Mikrofon auf
über 3V ansteigt und im Katalog stand, dass es für 1-3V vorgesehen ist.
> Und schließlich hat die Schaltung eine ganz schlechte> Betriebsspannungsunterdrückung
Ja, das ist mir bewusst. Die Stromversorgung findet über Batterien
statt, sonst gibt es keine anderen Verbraucher, die stören könnten. Ich
denke, ein paar Kondensatoren genügen daher.
Eine Frage zum Rauschen von R4: Kann man ohne großartige Klimmzüge etwas
tun, um dessen Rauschen zu minimieren?Macht es einen wesentlichen
Unterschied, ob R4 ein Kohleschicht oder ein Mettallschicht Widerstand
ist?
> Bleib aber bei NPN!
Warum? Spricht etwas dagegen, die ganze Schaltugn spiegelverkehrt mit
PNP aufzubauen, oder gar gemischt NPN und PNP zu verwenden?
> Wäre ein gewöhnlicher Operationsverstärker besser geeignet, als die beiden
Transistoren? Wie sind da eure Erfahrungswerte? (Wobei mich in diesem Fall der
geringere Ausgangswiderstand des OP-Amp kaum interessiert).
Stefan U. schrieb:> Eine Frage zum Rauschen von R4: Kann man ohne großartige Klimmzüge etwas> tun, um dessen Rauschen zu minimieren?Macht es einen wesentlichen> Unterschied, ob R4 ein Kohleschicht oder ein Mettallschicht Widerstand> ist?
Paralell zu diesem 100 Ohm in Serie mit einem Elko. Dann rauscht es dort
nur so wie 100 Ohm, also deutlich weniger als die 600 Ohm vom Mikro und
die Verstärkung der ersten Stufe ist auch deutlich größer.
Gruß
Stefan U. schrieb:>> und die Verstärkung der ersten Stufe ist auch deutlich größer.>> Das bezweifle ich, weil dann doch die Gegenkoppelung viel stärker wird.
Blau: mit 100 Ohm und Elko
Braun: ohne
Gruß
ArnoR schrieb:> Und schließlich hat die Schaltung eine ganz schlechte> Betriebsspannungsunterdrückung>>Die Stromversorgung soll aus 4 NiMh Zellen kommen
Die Batterien brummen bestimmt nicht so stark ....
mfg klaus
Klaus R. schrieb:> ArnoR schrieb:>> Und schließlich hat die Schaltung eine ganz schlechte>> Betriebsspannungsunterdrückung>>>>Die Stromversorgung soll aus 4 NiMh Zellen kommen>> Die Batterien brummen bestimmt nicht so stark ....
Ja, wie üblich hier: den Müll schönreden...
ArnoR schrieb:>> ArnoR schrieb:>>> Und schließlich hat die Schaltung eine ganz schlechte>>> Betriebsspannungsunterdrückung>>>>>>Die Stromversorgung soll aus 4 NiMh Zellen kommen>>>> Die Batterien brummen bestimmt nicht so stark ....>> Ja, wie üblich hier: den Müll schönreden...
Blödsinn: Probleme sehen wie ArnoR, wo keine sind, denn die
Stromversorgung wurde vorher angegeben.
MaWin schrieb:> Blödsinn: Probleme sehen wie ArnoR, wo keine sind, denn die> Stromversorgung wurde vorher angegeben.
Die Schaltung oben verstärkt ein Störsignal auf der Versorgung bei 1kHz
um den Faktor 56! Da gibt es ganz leicht eine Mitkopplung über den
(nicht immer verschwindend kleinen) Innenwiderstand. Dazu ist überhaupt
kein Brummen nötig. Mag sein, dass das hier nicht auftritt, egal, das
Prinzip taugt nichts.
Ich habe ein paar Details geändert.
Diese rauscharmen Transistoren habe ich nicht vorrätig. Aber mit BC548C
und BC337-40 klappt es prima. Kit dem Rauschpegel bin ich zufrieden, ist
nicht schlechter, als andere Geräte die ich kenne.
Ich habe R6n eingefügt, damit der Verstärkungsfaktor weniger von den
Streuungen von T2 abhängt.
ArnoR schrieb:> Die Schaltung oben verstärkt ein Störsignal auf der Versorgung bei 1kHz> um den Faktor 56! Da gibt es ganz leicht eine Mitkopplung
Da bei steigender Eingangsspannung auch die Ausgangsspannung steigt,
also die Belastung der Batterie sinkt und damit die Batteriespannung
(Innenwiderstand) steigt, ist keine Mitkopplung zu befürchten.
ArnoR schrieb:> um den Faktor 56!
Ähh, Ablesefehler, es ist nur Faktor 5,6. Aber auch das ist viel zu
viel, eigentlich sollte von der Versorgung überhaupt nichts verstärkt,
sondern gedämpft werden.
ArnoR schrieb:> Ähh, Ablesefehler, es ist nur Faktor 5,6. Aber auch das ist viel zu> viel, eigentlich sollte von der Versorgung überhaupt nichts verstärkt,> sondern gedämpft werden.
Klar, ich würde heute auch einen OPV wie den NE5532 für ein
Mikrofonvorverstärker nehmen. Stefans Schaltung wurde schon in den
70iger Jahren bei Radio Rim verkauft und war damals in Deutschland state
of the art, zumindest in Deutschland.
http://www.rainers-elektronikpage.de/RADIO-RIM-Baumappen/NF-Bausteinfibel.pdf
Siehe Seite 12.
Es soll Leute geben die verwenden wieder Röhren.
Nach kurzer Google Suche scheint mir dieser Verstärker heute state of
the art zu sein.
http://maazl.de/electronic/ElectretAmp/images/5010.png
op27: 1,99 bei Reichelt
Also wenn Stefan zufrieden ist, ist es ja OK.
mfg Klaus
R5 mit 10 kOhm kommt mir zimlich klein vor.
Ich hätte da mit 100 kOhm bis 500 kOhm gerechnet.
Messe mal die Emitter-Kolektor Spannung von Q1.
Die sollte so etwa bei 1V bis 2V liegen.
Nochmal eine Frage zu dieser Schaltung.
Ich möchte statt einer Electret-Kapsel ein Array solcher Kapseln
anschliessen, die wie folgt geschalten sind:
|
___________|__________
| | | |
K K K K
| | | |
K K K K
| | | |
---|--- ---|---
| |
---|--- ---|---
| | | |
K K K K
| | | |
K K K K
| | | |
-----------|-----------
|
(jeweil 2 in Reihe verdoppeln die Impendanz, das ganze parallel dazu
korrigiert die Impendenz wieder, das ganze x2)
Ich gehe davon aus, dass der Signalpegel nicht wie in der Schaltung vom
8.4.2016 angegeben nur 2mV sind sondern darüber liegt.
Schon bei 4mV fängt die Schaltung an zu clippen.
Der Signalpegel am Ausgang liegt bei etwa +/-1.9Vmax., noch innerhalb
der üblichen 6dBu von ~2.2Vpk.
Frage: Wie muss ich die Schaltung ändern, um das Clipping zu
unterbinden?
Durch erhöhen von R6 verringerst du den Verstärkungsfaktor.
C1 wurde so gewählt, dass tiefe Frequenzen abgeschwächt werden, damit
die Lautsprecher nicht rumpeln, wenn man das Mikrofon in der Hand hält.
Wenn du R6 um Faktor 4 vergrößerst, solltest du C1 um Faktor 4
verringern, damit sich das Frequenzverhalten nicht ändert - es sei denn,
du willst tiefe Frequenzen NICHT abschwächen.
Stefan U. schrieb:> Durch erhöhen von R6 verringerst du den Verstärkungsfaktor.>> C1 wurde so gewählt, dass tiefe Frequenzen abgeschwächt werden, damit> die Lautsprecher nicht rumpeln, wenn man das Mikrofon in der Hand hält.> Wenn du R6 um Faktor 4 vergrößerst, solltest du C1 um Faktor 4> verringern, damit sich das Frequenzverhalten nicht ändert - es sei denn,> du willst tiefe Frequenzen NICHT abschwächen.
Danke für die Infos!
Aber durch die generell schwache Leistung der Lautsprecher/Kopfhörer bei
niedrigen Frequenzen möchte ich diese nicht schon im Vorverstärker
eliminieren. Bei Anwendung als Richtmikrofon z.B. bei Tierbeobachtungen
sind auch die tieferen Frequenzen nützlich, u.a. für die Trittgeräusche
von Schalenwild, das Klopfen von Spechten, usw.
2V Ausgangsspannung sind deutlich mehr als üblich. Du kannst die
Leistung einer Endstufe nicht erhöhen, indem du die Ausgangsspannung des
Vorverstärkers erhöhst. Damit erreichst du bloß, dass am Ende die
Endstufe clippt.
Mikrofon-Vorverstaerker.png
(43 KB)
