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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BTF11 Kondensatormikrofon - seltsame Schaltung


Autor: Michael L. (ml-kuen)
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Hi Leute,

habe mir zum experimentieren ein billiges Kondensatormikrofon besorgt 
und aus Neugier das Ding geöffnet um die Schaltung zu rekonstruieren. 
Dabei ist mir aufgefallen, dass die Phantomspannung garnicht bis zum 
Kondensator(-Mikrofon)vordringen kann. Anders als im angefügten Foto, 
steckt der Gate-Anschluß bei diesem Gerät nicht in der Platine, sondern 
ist oberhalb dieser nach vorn weggebogen und die einzige Verbindung ist 
die zum roten Anschluß-Kabel des Kondensatormikrofons.
Ich habe mir nun gedacht, dass dies nicht richtig sein kann und mir 
überlegt, am Gate zunächst einen Koppelkondensator hoher Güte 
anzuschließen und von den Kollektoren Q1, Q2 und Q4 die Phatomspannung 
über einen Wiederstand dort hinzuleiten. Ich bin aber unsicher, wie dies 
zu dimensionieren ist und ob man vielleicht das Gate zusätzlich noch, 
sehr hochohmig natürlich, nach Masse verbinden sollte?
Anbei befindet sich, wie oben schon angemerkt ein Foto, welches ich von 
einem Video mit dem Titel "Inside the Floureon BM-800 Microphone" eines 
großen Portals gemacht habe und als Vorlage für die Rekonstruktion der 
Schaltung benutzt habe. Dort geht es zwar um das Modell BM-800, über das 
sich der Author des Videos lustig macht. Aber unabhängig davon ist es 
zumindest von der Platine her, bis auf den Gate-Pin, baugleich mit 
meinem BTF11.

Autor: Peter R. (pnu)
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Die Kapsel ist wohl eine Elektretkapsel. Da die C-Membran intern durch 
die Elektretladung schon aus der Membranbewegung eine Spannung erzeugt, 
ist für sie keine externe Spannung notwendig.

 Die ganze Schaltung nach dem J1 ist eine NF-Verstärkerschaltung mit 
Erzeugung einer symmetrischen Ausgangs-NF-Spannung. Am Gate des J1 ist 
die DC-Komponente etwa Null und die kleine Wechselspannung wird dann 
verstärkt.

Es gab (gibt?) auch Kondensatormikrofonkapseln ohne Elektret. Die 
benötigen eine recht hohe Vorspannung oder einen FM-Oszillator. Der 
Elektret erspart die Vorspannung.
siehe auch unter Stichwort: Elektret

Es gibt auch Elektretkapseln mit schon eingebautem (MOS)FET. Die 
benötigen dann aber eine DC-Spannung von einigen wenigen Volt

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael L. (ml-kuen)
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Alles spricht dafür, das es so ist wie du sagst. Allerdings sieht die 
Mikrofonkapsel nicht wie eine der üblich bekannten Elektrete aus. Baut 
man so etwas aufwändiges (siehe Anlage), um die Leute hinters Licht zu 
führen? Verkauft wurde das Gerät als Studiomikrofon mit dem Hinweis auf 
eine notwendige Phantomspeisung. Ohne Spannung (klar) wie beispielsweise 
von der PC Mikrofonbuchse geht es garnicht, aber einen Unterschied 
gegenüber einer richtigen Phantomspannungsquelle kann ich zunächst 
einmal nicht fühlen. Da muß ich vielleicht mal genauer draufschauen.
Gibt es zur Dimensionierung meiner Idee von oben noch irgendwelche 
Kommentare? Geht ein Elektret bei 48 V kaputt? Ich suche mir mal ein 
paar sehr hochohmige Bauteile und probiere das demnächst aus.

Naja - zumindest habe ich mir mal die Mühe gemacht, so dass andere Irre 
:-) sich bei diesen China-Kandidaten nicht noch einmal die Mühe machen 
müssen.

Danke und Gruß

Michael

Autor: Georg A. (georga)
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Michael L. schrieb:
> Allerdings sieht die
> Mikrofonkapsel nicht wie eine der üblich bekannten Elektrete aus.

Doch tut sie, nur halt nicht genauso wie die kleinen 5mm-Knubbelchen. 
Hab neulich eine Kapsel mit 10-12mm zerlegt. Die hatte zwar einen 
internen FET, sah aber sonst recht ähnlich deiner aus, nur halt mit 
kleinem Federchen von Gate zu Scheibe statt langem Draht.

Der Gag an den FETs ist, dass die einen internen sehr hochohmigen 
Widerstand zwischen Gate und Source haben:

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/sanyo/TF202.pdf

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Eigentlich kannst du froh sein, das du eine Elektretkapsel ohne den 
internen FET hast und somit die Wahl, einen besonders selektierten 
einzubauen. Der FET ist nämlich in vielen preiswerten Elektretmikrofonen 
eine unangenehme Rauschquelle und macht das Mikrofon schlechter, als es 
sein könnte.

: Bearbeitet durch User
Autor: Peter R. (Gast)
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anhand dees Bildes SIEHT man, dass es eine Elektretkapsel ist. Die 
Innen- ist von der Außenelektrode durch den hochwertigen Isolierstoff 
isoliert, (Teflon?)
hat eine größere Membran als die üblichen Kapseln, nimmt mehr 
Schallenergie auf und erzeut damit ein stärkeres Signal, für besseren 
Rauschabstand. Die Phantomspeisung ist nicht für die Kapsel sondern nur 
für den folgenden NF-Verstärker. Der beginnt anscheinend mit dem JFET, 
der nicht die Schrotrausch-Schwächen eines MOSFET hat.

Autor: HildeK (Gast)
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Michael L. schrieb:
> Anders als im angefügten Foto,
> steckt der Gate-Anschluß bei diesem Gerät nicht in der Platine, sondern
> ist oberhalb dieser nach vorn weggebogen und die einzige Verbindung ist
> die zum roten Anschluß-Kabel des Kondensatormikrofons.
So wie ich die Leiterbahnen verfolgen kann, ist das aber das selbe.

> Ich habe mir nun gedacht, dass dies nicht richtig sein kann und mir
> überlegt, am Gate zunächst einen Koppelkondensator hoher Güte
> anzuschließen und von den Kollektoren Q1, Q2 und Q4 die Phatomspannung
> über einen Wiederstand dort hinzuleiten. Ich bin aber unsicher, wie dies
> zu dimensionieren ist und ob man vielleicht das Gate zusätzlich noch,
> sehr hochohmig natürlich, nach Masse verbinden sollte?

Ich denke schon, dass die Schaltung richtig ist. Einzig vermisse ich 
einen hochohmigen Widerstand zwischen Gate und Source des FET - da hast 
du recht. Vielleicht ist der aber bereits in der Kapsel eingebaut, die 
ja an sich nur einen Kondensator als Ersatzschaltbild hat.
Q4 fungiert als einfacher Spannungsregler, denn der FET darf sicher 
keine 48V abgekommen.

Autor: Michael L. (ml-kuen)
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Eure Antworten erklären eigentlich alles und ich bedanke mich recht 
herzlich bei allen Beteiligten.

Habe das Datenblatt von J1 auch noch mal angeschaut. Bei zig Megaohm 
Eingangswiederstand kann man mit einem normalen Multimeter am Gate auch 
nichts mehr messen.

Das sich der Arbeitspunkt etwas ändert abhängig davon, ob die Versorgung 
durch eine Soundkarte (5V?) oder echte Phantomspeisung erfolgt, stört 
vermutlich nicht weiter. Ich werde das noch einmal genauer prüfen.

Vielen Dank

Michael

Autor: Michael L. (ml-kuen)
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HildeK schrieb:
> Michael L. schrieb:
>> Anders als im angefügten Foto,
>> steckt der Gate-Anschluß bei diesem Gerät nicht in der Platine, sondern
>> ist oberhalb dieser nach vorn weggebogen und die einzige Verbindung ist
>> die zum roten Anschluß-Kabel des Kondensatormikrofons.
> So wie ich die Leiterbahnen verfolgen kann, ist das aber das selbe.
>
Ja! Der einzige Unterschied im Foto oben zu meinem Layout. Bei mir fehlt 
der Gate-Leiterzug komplett!
>
> Ich denke schon, dass die Schaltung richtig ist. Einzig vermisse ich
> einen hochohmigen Widerstand zwischen Gate und Source des FET - da hast
> du recht. Vielleicht ist der aber bereits in der Kapsel eingebaut, die
> ja an sich nur einen Kondensator als Ersatzschaltbild hat.
> Q4 fungiert als einfacher Spannungsregler, denn der FET darf sicher
> keine 48V abgekommen.

Wie bereits gesagt, ist R im J1 mit drin.

Gruß

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