Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Großmembranmikrofonkapsel anschließen


von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
ich habe eine Großmembranmikrofonkapsel bekommen, die für Testzwecke 
angeschlossen werden soll.
Das C-Meter sagt 51pF, weitere Informationen liegen zu der Kapsel nicht 
vor.

Hat jemand einen Schaltplan mit FET oder jFET-OP für mich, in dem man 
auch sieht, wie die Phantomspannung angeschlossen wird?

Reichen 48V für die Phantomspannung in jedem Fall aus?

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Hier wird der Ausschnitt einer Schaltung gezeigt
https://www.youtube.com/watch?v=1b8CxwrG7i8

Den FET K170 habe ich sogar da (2SK170BL von Toshiba), aber woher 
bekommt man 1-Gigaohm-Widerstände???

von Sven D. (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> aber woher
> bekommt man 1-Gigaohm-Widerstände???

INdem man Google fragt? 
https://www.ebay.de/itm/5-x-Metall-Film-hochwertige-Widerstand-1Gohm-Giga-Ohm-1G-Tube-/262930762370

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Billig sind die aber nicht grade.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Alternative: 10x 100MOhm (die sind leichter zu bekommen).
Platz dürfte genug vorhanden sein.
;o)

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Was mich wundert, dass es bei so hochohmigem Abschluss nicht wie 
verrückt brummt und (Widerstands-)rauscht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Was mich wundert

Die Verbindung zum Gate sollte extrem kurz sein und das ganze Mikrofon 
ist normalerweise in einem Metallgehäuse und Gitterkäfig:
http://vintagemicrophonepcbkit.com/

'Large Diaphragm' ist das Stichwort für Grossmembran Mikrofone.
In der ersten Stufe sollten nur hochwertige Widerstände und selektierte 
FET benutzt werden - also Metallfilm-R und 2SK170/2SK30A aus einer 
Charge aussuchen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Es gab früher einen integrierten Mikrofonverstärker von Analog Devices:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/obsolete-data-sheets/139484016SSM2017.pdf
der wurde speziell für Kondensatormikrofone empfohlen. Mit 
48V-Phantomspeisung und einer ungewöhnlich hohe Speisespannung von 
+/-18V. Keine Ahnung, wozu ein Mikrofon so hohe Pegel braucht. Eher für 
Ultraschall?

Excellent Noise Performance
Ultralow THD
Wide Bandwidth: 1 MHz @ G = 100
High Slew Rate: 17 V/ms typ

Den Nachfolgetyp SSM2019 gibt es noch
https://www.analog.com/en/products/ssm2019.html

: Bearbeitet durch User
von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Ist halt doch nur ein Amateurforum mit irreführendem Halbwissen. Der 
SSM20.. wurde propagiert für niederohmige, dynamische 
Tauchspulenmikrofone mit 150 bis 200 Ohm Impedanz. Ganz sicher nicht für 
den direkten Anschluss einer Kondensator-Mikrofonkapsel ohne jegliche 
eigene Elektronik.

von Insider (Gast)


Lesenswert?

Bei Scott Helmke findet man was
http://www.google.com/search?q=alice+mic

Die 2,2k-Widerstände müssen evtl. auf den JFET angepasst werden.

von Heiko (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Du meinst vermutlich diese Schaltung hier im Anhang.
http://scotthelmke.com/alice-schematic.jpg
Leider ist die Phantomspeisung nicht eingezeichnet.

von Heiko (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bei dem Lomo19a9 kommt man anscheinend mit einem 100M-Widerstand aus.
https://www.mikrocontroller.net/attachment/112668/Lomo19a9_2.png
Ob man die Schaltung für einen FET umstricken kann?
(muss für meine Zwecke auch nicht unbedingt symmetrisch sein)

von Alt (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Leider ist die Phantomspeisung nicht eingezeichnet.

Doch da ist Phantom Speisung.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Aber wofür braucht ein dynamisches Mikrofon eine Phantomspeisung? Die 
48V sollen doch den Kondensator vorspannen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon#Niederfrequenz-Schaltung
ok da steht was von Vorverstärker/Impedanzwandler, den kann man auch 
phantomspeisen, aber wozu mit 48V?

Der SSM2166 und 2167 sind für dynamische Mikrofone gedacht (100kOhm 
input impedance, 3V Versorgung), aber SSM2017/19 haben 1..30 MOhm 
Eingangswiderstand, Differenzeingang und Spannungsfestigkeit bis fast an 
die Betriebsspannungsgrenzen. Im Datenblatt ist nur von Transducern die 
Rede. Wofür sind die dann gut?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Im Datenblatt ist nur von Transducern die
> Rede. Wofür sind die dann gut?

Für Transducer eben. Das sind die meist piezobasierten Sende-Empfänger 
für Echolot etc. Auch Geophone sind ab und zu solche Dinger.

'Alice' Mikro sieht ja genial einfach aus, macht aber vermutlich nicht 
so viel Pegel am Ausgang.

Christoph db1uq K. schrieb:
> aber wozu mit 48V?

Das ist nun mal Standard. Manchmal findet man auch Pulte mit 12V/48V 
umschaltbar (und auch auf Tonaderspeisung), aber die 48V sind in jedem 
Pult.

: Bearbeitet durch User
von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Will nur mal auf diese FETs hinweisen:

https://de.aliexpress.com/item/4000032479972.html?spm=a2g0s.12269583.0.0.1ed42590AQ6kBW

Das sind für Elektretkapseln vorgesehene FETs mit "Autobias".

сорок две

von Heiko (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> aber SSM2017/19 haben 1..30 MOhm
> Eingangswiderstand, Differenzeingang und Spannungsfestigkeit bis fast an
> die Betriebsspannungsgrenzen. Im Datenblatt ist nur von Transducern die
> Rede. Wofür sind die dann gut?

30M könnte für ein Kondensatormikrofon immer noch zu gering sein.

Bei der Grundig-Schaltung im Anhang wird die C-Mikrokapsel 
offensichtlich mit nur 20V vorgespannt, die beiden Rs dort haben 
ebenfalls recht geringe Werte mit jeweils 90M-Ohm.
Beitrag "Grundig GCMS 332 PC Line In Vorverstaerker"

Lustigerweise habe ich ein Grundig GCMS 332 hier rumliegen, die Folie 
der ziemlich kleinen Kapsel ist schon recht wellig geworden. Man könnte 
versuchsweise einfach mal die Kapseln tauschen...

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

сорок две schrieb:
> Das sind für Elektretkapseln vorgesehene FETs mit "Autobias".

Danke für den Link! Was bedeutet Autobias?

https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon#Hochfrequenz-Schaltung
Mit dem Mikro einen LC-Oszillator im Bereich um 10 oder 20MHz 
aufzubauen, traue ich mir ohne weiteres zu. Das wird dann hauptsächlich 
in FM arbeiten
Ist die passende FM-Demodulation aufwendig?

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Alt schrieb:
>> Leider ist die Phantomspeisung nicht eingezeichnet.
>
> Doch da ist Phantom Speisung.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/455521/alice-schematic.jpg

Wo denn?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Die beiden pnp-Transistoren liegen mit dem Emitter an den +48V, der 
gemeinsame Kollektorwiderstand 6k8 liegt auf +12V, die noch den FET 
versorgen. Der hat an Drain und Source zwei gegenphasige Mikrofonsignale 
mit gleicher Amplitude, da beide ja 2k2 haben.
Das Kondensatormikrofon hat in dem Schaltplan aber keine DC-Vorspannung, 
insofern keine Phantomspeisung.

von Einer (Gast)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Das Kondensatormikrofon hat in dem Schaltplan aber keine DC-Vorspannung,
> insofern keine Phantomspeisung.

Die Phantomspeisung bezieht sich nur auf die Art wie der Strom in das 
Gerät kommt, und nicht was damit gemacht wird.

von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Lustigerweise habe ich ein Grundig GCMS 332 hier rumliegen, die Folie
> der ziemlich kleinen Kapsel ist schon recht wellig geworden. Man könnte
> versuchsweise einfach mal die Kapseln tauschen...

...geworden?
Ich habe auch 2 Grundig Kondensatorgurken, kann durchaus sein das das 
dieselben sind. Beide Mics klingen völlig unterschiedlich und die Folie 
ist in einer Kapsel deutlich welliger als in der Anderen..
Da es für Kondensatorkapseln alles Andere als üblich ist Folie wellig 
werden zu lassen, gehe ich davon aus das die Kapseln exakt so 
zusammengeworfen wurden wie sie heute noch sind.  Ich kenne keine 
Kondensatorkapsel anderer Hersteller mit welliger Membranfolie, diese 
Eigenschaft ist nicht mal steinalten Kapseln von Neumann aus 
Nachkriegszeiten eigen.

сорок две

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ich habe mal die Quelle meines Halbwissens nachgeschlagen, Elrad 
Laborblätter Band2 (1990) ISBN 9783922705819

Es gab noch mindestens zwei weitere SSM20xx-Typen, hier sind SSM2015 und 
SSM2016 beschrieben. Mikrofonverstärker für eine Quellimpedanz unter 4 
kOhm bzw. unter 1 kOhm, trotzdem ist für letzteren eine Phantomspeisung 
"für Kondensatormikrofone" gezeigt. Das heißt also, diese ICs soll man 
nicht direkt an das Mikrofon anschließen, sondern als Nachverstärker 
nach dem FET. Der sollte daher so eine niedrige Ausgangsimpedanz haben.

Ursprünglich hieß der Hersteller PMI Precision Monolithics, wurde 
anscheinend von Analog Devices übernommen.
https://doc.lagout.org/science/0_Computer%20Science/0_Computer%20History/old-hardware/pmi/_dataBooks/1990_PMI_SSM_Audio_Products_Volume_1.pdf

: Bearbeitet durch User
von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> сорок две schrieb:
>> Das sind für Elektretkapseln vorgesehene FETs mit "Autobias".
>
> Danke für den Link! Was bedeutet Autobias?
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon#Hochfrequenz-Schaltung
> Mit dem Mikro einen LC-Oszillator im Bereich um 10 oder 20MHz
> aufzubauen, traue ich mir ohne weiteres zu. Das wird dann hauptsächlich
> in FM arbeiten
> Ist die passende FM-Demodulation aufwendig?

Schau ins Datenblatt:

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2SK596S-D.PDF

(hier von On Semi weils besser zu lesen ist als das Alte von Sanyo)

Der Gate Ableitwiderstand ist bereits integriert, Du kannst das Gate 
gleichstromfrei über einen C an die Reihenschaltung aus 
Kondensatorkapsel und Kapsel-Arbeitswiderstand ankoppeln, bei einer 
Elektretkapsel kannst Du den hochohmigen Arbeitswiderstand auch weg 
lassen (wegen der Elektretkapseln eigenen Selbst-Polarisation). Als 
Koppel-C schlagen die in der Testschaltung 15pf vor, benutze einen 
hochwertigen Polyester Kondensator o.Ä.

Vergiß mal die Sache mit dem HF-Mikrofon, das ist zwar machbar, wird 
aber nur von einem sehr geringen Teil der Hersteller gemacht, der 
Aufwand rechtfertigt kaum den Nutzen. Du benötigst einen FM Demodulator 
wie in einem UKW Rundfunkempfänger, also Ratiodetektor, Diskriminator 
oder 4 Quadranten Demodulator. Damit holst du Dir Rauschen und Klirr 
zusätzlich auf den Tisch.. Du kannst das probieren wenn Du weiter nix zu 
tun hast.

сорок две

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Den FET K170 habe ich sogar da (2SK170BL von Toshiba)
сорок две schrieb:
> Der Gate Ableitwiderstand ist [beim 2SK596S] bereits integriert

Ah, ok! Weiß man, wie groß dieser Gate-Ableitwiderstand ist (habe im 
DaBla nix gefunden)?
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2SK596S-D.PDF
Habe aber jetzt einfach mal den 2SK170BL vermessen. Er hat zwischen Gate 
und Source wahrscheinlich einen Widerstand irgendwo im Bereich zwischen 
3500M und 7000M-Ohm. Möglicherweise reicht das ja schon?!
15pF als Entkoppel-C im NF-Bereich ist schon winzig.


Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich habe mal die Quelle meines Halbwissens nachgeschlagen, Elrad
> Laborblätter Band2 (1990) ISBN 9783922705819

Danke fürs Nachschlagen!


сорок две schrieb:
> Ich habe auch 2 Grundig Kondensatorgurken, kann durchaus sein das das
> dieselben sind. Beide Mics klingen völlig unterschiedlich und die Folie
> ist in einer Kapsel deutlich welliger als in der Anderen..
Meine sehen so aus:
https://picclick.de/Grundig-Stereo-Mikrofon-GCMS-332-123278948267.html

Ist schon krass mit der welligen Folie. Die könnte ja auch einen Kurzen 
verursachen, dann hört man gar nichts mehr.
Auch krass, dass beide Mikros voll unterschiedlich klingen.

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Der hat an Drain und Source zwei gegenphasige Mikrofonsignale
> mit gleicher Amplitude, da beide ja 2k2 haben.

Dummy-Frage (von einem der Phantomspeisung nicht wirklich kennt) - wo 
werden die Signale abgegriffen? Sitzen da noch irgendwelche Widerstände 
zwischen den 48V auf XLR2/3 und den Signalen?

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> Sitzen da noch irgendwelche Widerstände zwischen den 48V auf XLR2/3 und
> den Signalen?

Ja, es sind bei 48V 6k8.

mfg mf

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> weitere Informationen liegen zu der Kapsel nicht vor.

Heiko, kannst du Bilder Posten? Vielleicht kann das jemand 
identifizieren.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Ach herrje, kunterbunt und durcheinandergewürfelt.
Mit den SSM 2015 und ..16 fing die Reihe an. Hat ers nun endlich 
gefunden, ja, Precision Monolithics waren es, die Aufgabenstellung an 
sich selbst war(echte Marktlücke!) Schaffe den rauschärmsten 
Mikrofonverstärker-IC, der einen echten symmetrischen Eingang hat, für 
direkten, hochsymmetrischen Anschluss dynamischer Mikrofone. Alle 
anderen OPs haben weder gleiche Eingangsimpedanz ihrer invert. und 
nicht-invert. Eingänge. noch sind sie niederohmig am Eingang, Stichwort 
Rauschanpassung vs. Leistungsanpassung. Packe all dies in ein 8-poliges 
Standard-IC-Gehäuse. Ein einziger, spottbilliger externer Widerstand 
legt die über-alles-Verstärkung fest. Bei allen vorher vorhandenen 
Schaltungsdesigns braucht man stets 4 äußerst eng tolerierte 
Widerstände, von deren Ungleichheit direkt die Schaltungsdaten abhängen: 
Gleichtaktunterdrückung=CMRR. Elegant gelöst: 1 IC, ein oder sogar 
-kein- externes Bauteil, plug-and-play im Jahre 1989. Wir habens 
gekauft, aufgebaut, waren begeistert. Warum die dann schnell abgekündigt 
wurden, ein Rätsel!

von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Heiko schrieb:
>> Den FET K170 habe ich sogar da (2SK170BL von Toshiba)
> сорок две schrieb:
>> Der Gate Ableitwiderstand ist [beim 2SK596S] bereits integriert
>
> Ah, ok! Weiß man, wie groß dieser Gate-Ableitwiderstand ist (habe im
> DaBla nix gefunden)?
> https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2SK596S-D.PDF
> Habe aber jetzt einfach mal den 2SK170BL vermessen. Er hat zwischen Gate
> und Source wahrscheinlich einen Widerstand irgendwo im Bereich zwischen
> 3500M und 7000M-Ohm. Möglicherweise reicht das ja schon?!
> 15pF als Entkoppel-C im NF-Bereich ist schon winzig.

Keine Ahnung..ist halt nicht spezifiziert. Der R dient sowieso nur dem 
Ladungsausgleich der Summenkapazität der 15Pf und der Gatekapazität.

[..]
>
> сорок две schrieb:
>> Ich habe auch 2 Grundig Kondensatorgurken, kann durchaus sein das das
>> dieselben sind. Beide Mics klingen völlig unterschiedlich und die Folie
>> ist in einer Kapsel deutlich welliger als in der Anderen..
> Meine sehen so aus:
> https://picclick.de/Grundig-Stereo-Mikrofon-GCMS-332-123278948267.html
>
> Ist schon krass mit der welligen Folie. Die könnte ja auch einen Kurzen
> verursachen, dann hört man gar nichts mehr.
> Auch krass, dass beide Mikros voll unterschiedlich klingen.

Ich habe mal nachgesehen, die Dinger die ich habe heißen GCM319 und die 
bestehen aus verchromten Plastik mit recht billiger Anmutung.  Sehr 
wahrscheinlich benutzen die den selben Kapseltyp wie Dein Stereomikro.
Mikros mit  zufällig faltigen Membranen können keinen identischen Sound 
abbilden..Grundig war IMHO nie Spitzenqualität sondern guter 
Durchschnitt..aber die Dinger sind für Kondensatormikrofone wohl eher 
eine Schande...
Möglicherweise gabs die sogar früher mal bei Pollin.

сорок две

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Jene Grundig GCM.. stammen aus den frühen 1970er Jahren. Nun überlegt 
mal, welche Folie übersteht denn rund 50 Jahre?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ich hatte auch mal elektrostatische Hochtöner aus einem Röhrenradio, die 
hatten als Zwischenlage braunen Schaumstoff, der war total zerkrümelt.

von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Nichtverzweifelter schrieb:
> Jene Grundig GCM.. stammen aus den frühen 1970er Jahren. Nun
> überlegt
> mal, welche Folie übersteht denn rund 50 Jahre?

..die Folien jedes anderen alten Kondensatormikrofons.
Die vom Grundig ist auch nicht defekt

сорок две

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

>wohl eher eine Schande
kann ich ähnlich bestätigen. Zu meinem Grundig TK745 gehörte 1972 ein 
GDSM331
https://www.radiomuseum.org/r/grundig_gdsm331gdsm_33.html
das war dynamisch und ziemlich schnell kaputt, die dünnen Drähtchen 
irgendwo unterbrochen. Design, naja eher billig.

von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich hatte auch mal elektrostatische Hochtöner aus einem
> Röhrenradio, die
> hatten als Zwischenlage braunen Schaumstoff, der war total zerkrümelt.

Es gibt eine ganze Reihe Kunststoffe denen man ihre Degeneration über 
die Zeit früher nicht zugetraut hätte. Dazu gehören beispielsweise auch 
Gummiteile wie Riemen und Reibräder, einige zerbröseln, andere 
verwandeln sich in eine Art Teer. Aus DDR Zeiten sind schöne 
transparente Schraubendrehergriffe bekannt die sich von innen heraus 
irgendwie zersetzen, erst werden die klebrig, dann werfen die Blasen und 
dann zerfallen die einfach. Bei Schaumstoffen ähnlich, Brösel oder 
klebriger Schleim, Beides ist möglich.
Das ist also nichts Besonderes, allerdings ist der Effekt bei C-Mikro 
Membranen eher völlig unbekannt. Alte historische Röhrenmikros mit der 
M7 Kapsel (mit Gold beschichtete PVC-Membrane) werden auf Grund Ihres 
Klanges über den Klee gelobt und die einzige Korosion die da stattfindet 
ist die der Goldschicht auf der Membrane, die Membranen selbst sind 
meist völlig ok und werfen auch keine Falten. Ich habe mal im FS eine 
Doku über irgendwelche DSDS-möchtegern Superstars gesehen die bei Bohlen 
im Studio singen durften, das Studio war voll mit alten 
Kondensatormikros, auch von RFT.

Die Grundigteile haben eine silbrige Membran, ich vermute deshalb 
billige mit aluminium bedampfte Mylarfolie wie sie auch in 
Wickelkondensatoren zum Einsatz kommt. Daran ist erst einmal nichts 
Schlechtes, aber die Verarbeitung läßt doch sehr zu wünschen übrig. Die 
Folie ist einfach nicht richtig gespannt.

Ich habe von einem Freund (hallo Siegfried) mal einige A4 Große, mit 
Gold bedampfte Mikrofonfolien aus der Telefunken Mikroproduktion 
geschenkt bekommen, mal sehen, evtl. probiere ich mal aus die Folien in 
den Grundig Mikros zu wechseln..so beschissen wie es jetzt ist bekomme 
ich das auch hin.

сорок две

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Im PMI-Datenbuch von 1990 sind auch Applikationsschaltungen zum SSM2015 
incl. Phantomspeisung und den oben genannten 6k8 Vorwiderständen.

AN115 ab PDF-Seite 175 und davor AN114 schreiben beide dazu:
"The phantom microphone powering circuit provides power for condenser 
microphones that require 24 to 48 volts DC." "The design includes 
microphone input loading of 1500 Ohm, but the load resistor can be 
changed to accommodate other applications." Das ist also beides keine 
Erfindung der Elrad.

Ich nehme an, die Schnittstelle Mikrofon/Verstärker wurde schon zu 
Röhrenzeiten festgelegt, und man hat aus Kompatibilitätsgründen alles so 
in die Zeit von FET und ICs übernommen.
48V war als Anodenspannung für eine Röhre eher wenig (woher bekommt die 
eigentlich ihre Heizspannung?), für den FET wurde die Trickschaltung mit 
der Zenerdiode in der Alice-Schaltung erdacht, mit der die Transistoren 
DC-mäßig mit dem FET in Reihe liegen.

PS. Who the F... stammt der Name aus der Kryptographie? Alice und Bob 
sind die klassischen Endteilnehmer einer verschlüsselten Kommunikation.

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> 'Alice' Mikro sieht ja genial einfach aus, macht aber vermutlich nicht
> so viel Pegel am Ausgang.

Schoeps soll angeblich ein paar Mics genau so bauen.
Man bekommt immerhin 6dB mehr als die Kapsel selbst hochohmig abgeben 
würde.
Ich hab eine Rauschanalyse auf das Ding gemacht und der Biaswiderstand 
am Gate vom Jfet schlägt natürlich am heftigsten zu.

Bias einer Nicht-Elektret-Kapsel kann man erreichen, indem der 
Biaswiderstand nicht an Ground, sondern an Source vom Jfet angelegt 
wird.

Das GND-Ende der Kapsel kann man an die 12V hängen. Dann ist die 
Polarität zwar anders herum, aber noch mehr Bias.

Ich denke aber, für eine Nicht-Elektret-Kapsel braucht es einen ganz 
anderen Ansatz der Schaltung, damit das sauber wird.

Ich kann heute Abend eine auf modifizierte Elektretkapsel umgemünzte 
Version als LTspice posten.

mfg mf

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

minifloat schrieb:
> Ich kann heute Abend eine auf modifizierte Elektretkapsel umgemünzte
> Version als LTspice posten.

Das wäre großartig! Könntest du bei der Simulation auch mal mit 90M-Rs 
arbeiten (die könnte ich aus dem Mikro auslöten, 1G-Ohm-Rs sind dagegen 
derzeit noch in Ferne)

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

minifloat schrieb:
> Ich hab eine Rauschanalyse auf das Ding gemacht und der Biaswiderstand
> am Gate vom Jfet schlägt natürlich am heftigsten zu.

Hast Du mit dem 2N4116 simuliert? Dessen Spice-Modell hat - zumindest in 
LTspice - ein um Größenordnungen (fehlerhaft) zu hohes Rauschen: 
Beitrag "Re: JFET-PNP Wideband-Folger"

von Achim M. (minifloat)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Das wäre großartig! Könntest du bei der Simulation auch mal mit 90M-Rs
> arbeiten

LT-Spice kannst du dir auch selber runterladen und das dann ausprobieren 
;)

Angehängt wie bereits versprochen die Dateien. Ich will mir zwei 
rat-style alice-Mikrofone mit Elektretkapseln bauen, daher bin ich an 
dem Thema überhaupt dran.

Ja, ich hab ein bisschen mehr rein gebaut als "Original Scott Helmke" 
und an diversen Sachen bereits rumgedreht. J1, R9, C1 und V1 sollen 
meine 10mm-Elektretkapseln darstellen. C1 ist als Luft-Kondensator für 
die Kapazität des Elektretelements grob abgeschätzt. Akustische 
Eigneheiten der Kapseln fehlen gänzlich in der Simulation.

Von hier http://forum.visaton.de/showthread.php?t=25916 und verlinkte 
Seiten hatte ich die Info, dass der 2N4338 wohl ähnliche Eigenschaften 
wie in Elektretkapseln eingesetzte JFETn haben sollen. Datenblätter zu 
2N4338 und 2SK3372 (siehe http://www.b-kainka.de/bastel42.htm) 
bestätigen das. Gut dass der 2N4338 in LT-Spice enthalten ist :)

Das hier http://youtu.be/e5xenXTwAzo?t=423 hat mir dabei ein paar 
Denkanstöße gegeben (btw. die ganze Playlist mit Doug Ford ist 
interessant), z.B. C6 und C7 als auch D2 und D3.

Viel Spaß beim tüfteln
mfg mf

Edit: Bild vergessen

: Bearbeitet durch User
von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> Hast Du mit dem 2N4116 simuliert? Dessen Spice-Modell hat [...] zu hohes 
Rauschen
Danke für den Tipp, ich glaube aber nicht, dass der 2N4338 auch "kaputt" 
ist augenroll Vielleicht kann man auch die Modelle von Helmut aus 
Beitrag "Re: JFET-PNP Wideband-Folger" 
probieren.

Ich liege hier aber mit dem 1GΩ-Widerstand auch wesentlich höher als die 
paar 10k aus dem Thread.

thx mfg mf

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> 30M könnte für ein Kondensatormikrofon immer noch zu gering sein.

Ich hab mal in zwei Großmembran-Mikros reingeschaut (nicht die besten 
Ihrer Klasse: T-Bone 600, Behringer B1) - beide arbeiten mit einem SK170 
und 1GigaOhm Widerstand.

Könnte der Preis für die Widerstände (nebem ihrem eher speziellem 
Einsatzgebiet) auch damit zu tun haben, dass es keine Verunreinigungen 
auf der Glasoberfläche geben darf, da sonst der Widerstandswert sofort 
kompromittiert würde? Also beim Bestücken auch Handschuhe tragen sollte?

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> dass es keine Verunreinigungen
> auf der Glasoberfläche geben darf

davon würde ich mal ausgehen, kann auch sein, dass schmutzige 
Widerstände mehr Rauschen verursachen.

Burkhard schrieb:
> Also beim Bestücken auch Handschuhe tragen sollte?

Kannste machen. Der Schaltungsknoten mit dem Gate des JFET wird gerne 
auch nicht auf die Platine, sondern an einen Teflon-Isolator gelötet, da 
der Iso-Widerstand der Platine meist zu schlecht wäre.

mfg mf

von Rainer V. (a_zip)


Lesenswert?

Achim M. schrieb:
> Kannste machen. Der Schaltungsknoten mit dem Gate des JFET wird gerne
> auch nicht auf die Platine, sondern an einen Teflon-Isolator gelötet, da
> der Iso-Widerstand der Platine meist zu schlecht wäre.

Solltest du machen! Schaltungen mit so hohen Widerständen zeigen jede 
Menge "Schmutzeffekte", die du erst mal identifizieren mußt und dann 
vielleicht ausmerzen kannst. Ist alles nicht sooo einfach. Wurde als 
junger HiWi mit der Entwicklung eines Ladungsverstärkers beauftragt. Das 
Konzept hatte der Doktorand (ein Masch.-Bauer) für seinen Prüfstand 
entworfen und wir bestellten einen "modernen" Operationsverstärker von 
Teledyne-Philbrick (die Älteren werden schmunzeln), der einen 
Rückkoppelwiderstand von 10GOhm! verlangte. Der Widerstand war übrigens 
teurer als der OP und schon der war nicht billig (ich meine ca. 700DM) 
und das Handling der Bauteile war ein einziges Elend. Zum Glück...hat 
der Doktorand dann überraschend aufgegeben und das Projekt ist still in 
der Schublade verschwunden.
Ich wünsche jedenfalls gutes Gelingen!
Gruß Rainer

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Bei dem Lomo19a9 kommt man anscheinend mit einem 100M-Widerstand aus.
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/112668/Lomo19a9_2.png
> Ob man die Schaltung für einen FET umstricken kann?
> (muss für meine Zwecke auch nicht unbedingt symmetrisch sein)

Im Beitrag von
Beitrag "Re: rauscharmer ECM-Vorverstärker"

Was im ECM drin ist:
http://www.b-kainka.de/bastel42.htm

Es handelt sich dabei um Typen, wie zB K596, K1109, TF202, Der 
Hersteller ist die Firma Unisonic in Taiwan (www.unisonic.com.tw) für 
Datenblätter.

Es handelt sich hierbei um einen N-Kanal-Sperrschicht-FET. Bei diesen 
Typen ist eine Ladung in der internen Schicht eingebracht analog zu 
Mosfet, so dass diese bei 0V (Spannungsdifferenz Gate-Source) auf den 
Arbeitspunkt eingestellt sind. Ein Hochohmwiderstand entfällt, weil 
diese Funktion der Diodenkriechstrom in Sperrrichtung übernimmt. Dadurch 
entfällt der hochohmige Widerstand nach Masse, der den Rauschwert nur 
unnötig verschlechtert.

Das Kondensatormikroteil wird in dem Fall analog zur Röhrenschaltung 
direkt auf das Gate gelegt. Dazwischen wird nur noch ein 
Schutzkondensator von 470pF...1nF geschaltet, falls die Membran 
durchschlägt.

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Es handelt sich dabei um Typen, wie zB K596, K1109, TF202,

Aus den Datenblättern von OnSemi: 
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2SK596S-D.PDF: "Especially suited 
for use in condenser microphone for audio equipments and telephones"

Frage mich nur, ob bei einer max. Forward Admittance = 1mS ein 
sinnvoller Einsatz bei Großmembrankapseln möglich wäre.

Bonusfrage: alle oben genannten Typen sind (zumindest bei Digikey) als 
obsolet gelistet - worauf weichen Hersteller von ECMs inzwischen aus?

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> worauf weichen Hersteller von ECMs inzwischen aus?

MEMS-Mikrofone, teils sogar direkt mit i2s oder sonstiger 
Digitalschnittstelle. Kaum ein Mobiltelefon hat noch Elektretkapseln 
drin.

mfg mf

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> Bonusfrage: alle oben genannten Typen sind (zumindest bei Digikey) als
> obsolet gelistet - worauf weichen Hersteller von ECMs inzwischen aus?

Beim Datenblatt hat übrigens Onsemi ziemlichen Mist gebaut. Alle 
Kennlinien hören bei 0V Ugs auf. Es fehlt die Fortsetzung auf +0.1V. Das 
führt dazu, dass viele technische Kunden (auch viele Ingenieure) meinen, 
dass Teil könne man nicht einsetzen, wenn das Eingangssignal am Gate nur 
ein bißchen positiv sei, dh die positive Halbwelle sei nicht zulässig.
(Leider kein technisches Märchen)

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Alle
> Kennlinien hören bei 0V Ugs auf.

Auch bei vielen anderen Herstellern (Toshiba, NXP) so üblich.

Bleibt die Frage, welche Typen man heute statt der obsoleten K596, 
K1109, TF202 nehmen könnte.

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Ein mögliche Wahl wäre etwa ONS  TF412.
Die Hersteller der kleinen Mikrofone nehmen  auch größere Stückzahlen ab 
und bekommen ggf. ihre speziellen Typen, Selectionen. Die Sache ist halt 
eine passende Kapazität zur Membran (wohl nicht mehr als die Membran) 
und dann passend um mit Gate-Spannung 0 zu arbeiten. Für den 
Ausnahmefall des Großflächen-mikrofons müsste man da ggf. selber 
selektieren, etwa SK2394 Gruppe 5.

Bei dem Mikrofon mit großer Membran darf der Widerstand am Gate auch 
etwas kleiner sein. So teuer sind 10 G Ohms widerstände nun auch wieder 
nicht - es müssen da ja keine besonders guten sein: +- 50% oder 1%/K 
wären kein Problem.

von Burkhard (Gast)


Lesenswert?

Lurchi schrieb:
> müsste man da ggf. selber
> selektieren, etwa SK2394 Gruppe 5.

Es ist zum Mäusemelken! Nach SK2394 Gruppe 5 (6-12 mA) hatte ich mir 
bereits Finger und Augen wund gesucht - nur Gruppe 6 (10 bis 20 mA) und 
7 sind zu haben.

1 GigOhm Widerstände stehen bei Segor mit >10 Euro im Katalog - 
witzigerweise ist der größte davon (1% 1W, 1,5KV sic!) billiger - 6,90: 
https://www.segor.de/#Q=1G0-0411-1%2525&M=1

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Burkhard schrieb:
> Bleibt die Frage, welche Typen man heute statt der obsoleten K596,
> K1109, TF202 nehmen könnte.
Vermutlich gar keine und ist somit vorbei. Oder eine Firma aufmachen, 
solche produzieren, besseres Datenblatt herausgeben und die Konkurrenz 
hinwegpusten.

In dem Falle vielleicht:
https://www.aldinc.com/ald_zerothresholdmosfet.php
https://www.aldinc.com/pdf/ALD110800.pdf

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Digikey hat 10 GOhms widerstände ab ca. 1,50. Segor mag da ggf. nicht 
die beste Quelle zu sein. Ist natürlich blöde nur für einen Widesrstand 
extra Porto zu zahlen.

von сорок две (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Burkhard schrieb:
>> Bleibt die Frage, welche Typen man heute statt der obsoleten K596,
>> K1109, TF202 nehmen könnte.
> Vermutlich gar keine und ist somit vorbei. Oder eine Firma aufmachen,
> solche produzieren, besseres Datenblatt herausgeben und die Konkurrenz
> hinwegpusten.
>
> In dem Falle vielleicht:
> https://www.aldinc.com/ald_zerothresholdmosfet.php
> https://www.aldinc.com/pdf/ALD110800.pdf

Mal vorausgesetzt der Fragesteller möchte keine Produktion von 
Kondensatormikrofonen auflegen und sich das Design hier für lau basteln 
lassen..was soll dann eigentlich die Frage?

Den 2SK596 gibts bei Alieexpress 10 Stück Weise nachgeworfen und die 
Tatsache das der bei On-Semi obsolete ist bedeutet genau was? Ja, exakt, 
der ist bei On-Semi obsolet..das heißt doch noch lange nicht das es den 
von anderen "namenlosen" Herstellern nicht doch in ausreichenden Mengen 
gibt, evtl. mach die Dinger ja indessen Inchange Semi oder weiß der 
Teufel wer.
Das ist doch keine Raketentechnik!

Ich habe 10 Stück von den Dingern und bin gerne bereit einige Wenige für 
Experimente abzugeben, mich hat nur bisher Niemand danach gefragt.

сорок две

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

сорок две schrieb:
> Ich habe 10 Stück von den Dingern und bin gerne bereit einige Wenige für
> Experimente abzugeben, mich hat nur bisher Niemand danach gefragt.

Also ich würde sehr gerne zwei oder drei Exemplare nehmen!

(wie bezahlt man eigentlich am besten bei Ali Express? Ich habe keine 
Kreditkarte, Alipay über Kto-Einzug ist angeblich nicht empfehlenswert 
und Paypal nehmen die meistens nicht)

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Heiko, hast du schon ein bisschen mit Spice gespielt?

Ich hatte statt der Zenerdiode auch mal einen TL431 mit 
Widerstandskombination für 12V drin. Das stabilisiert die Versorgung am 
JFET nochmal um Welten.
Hab es aber aus Platzgründen wieder raus geworfen.

Hast du inzwischen ein Foto deiner Kapsel machen können?

mfg mf

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

minifloat schrieb:
> Heiko, hast du schon ein bisschen mit Spice gespielt?

Danke für das Posten der LTSPICE-Datei kürzlich! Sieht auf jeden Fall 
cool aus! Warum ist C1 = 700fF?

Nein, bin noch nicht dazu gekommen, muss das Programm erst noch 
installieren.


Verfolge im Moment andere Wege.


Weiß jemand, welche DS-Spannung ein SK170 maximal aushält bzw. was man 
beachten muss, wenn man ihn an 100V betreibt?
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/2sk170%23TOS.pdf
Mein Plan ist, die 100V per Vorwiderstand und Zenerdiode erst mal so 
weit runterzulegen, dass der SK170 die Spannung gefahrlos aushält.
Dabei wäre noch die Frage, ob man das Signal besser an D oder an S 
auskoppelt.
(im Moment tendiere ich eher zu einer Auskopplung an S zur reinen 
Impedanzwandlung - wie hoch sollte dann die Spannung an S sein? Die 
Hälfte von der Spannung, die man an D gegen Masse misst?)

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

Heiko schrieb:
> Warum ist C1 = 700fF?

Das war nur eine Abschätzung wieviel Kapazität das 
Elektret-Kondensator-Element hat. Ich wollte mir eine Elektretkapsel in 
der Simulation nachbauen.

mfg mf

von minifloat (Gast)


Lesenswert?

PS. Habe mich da wohl verrechnet, ist noch weniger als 700fF. Bei 
C=ε0*(Fläche/Abstand) sollte man die Kreisfläche mit dem Radius und 
nicht mit dem Durchmesser errechnen...
n8

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

Also mein Mikro hat eine gemessene Kapazität von 51pF. Wenn man es aus 
der Nähe bespricht, ändert sich die Kapazität dabei laut Messgerät um 
ca. 1 bis 2pF.

Irgendwo habe ich gelesen, dass Kondensatormikrofone wohl bis etwa 100pF 
gehen.

von Heiko (Gast)


Lesenswert?

minifloat schrieb:
> n8

GN8 ;)

von dumdum (Gast)


Lesenswert?

Etwas Lektüre:

http://www.sdiy.org/oid/mics.html#altec

könnte evtl. nützen.

Hochohm Widerstände gibt  es übringens zu fairen Preisen bei Mouser - 
wenn man sie den braucht.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Dortige Schaltung zu Beginn und Bemerkung hierzu rauscharme Variante 
ohne 1G Widerstand:
Beitrag "Re: Wie Bauteile rund um FET dimensionieren?"

Beitrag #6259153 wurde vom Autor gelöscht.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.