Preamp pro mikrofon 60dB

[Hazys]

Zdravím
Potřeboval bych tu k něčemu preamp k mikrofonu, s regulovatelným ziskem a symetrickým vstupem. Co nejmenší šum též samozřejmě vítán.
Desymetrizátor má pevně nastavený zisk 12dB, aby se veškeré zesílení nehonilo jedním OZ (to je přece blbost). Větší zisk než 12dB bych mu nedával, mohlo by se stát, že by na vstup šla i linka, tak aby se to nepřebudilo. V případě průserovosti bych mohl toleranci vstupu k linkovým úrovním oželet, a zvednout zisk až na třeba 20dB. za desymetrizátorem následuje obyčejný neinv. zesilovač s nastavitelným ziskem 0-48dB. Celkový zisk je tedy rozložen 12+48 = 60dB, rozsah regulace 12..60 mi nevadí, nepotřebuji začínat na jednotkovém přenosu. (Teoreticky by se snad dalo vystačit i s 50dB..)
Je vstupní impedance 2,5k vhodná?
Pod textem je nějaký náčrtek, co mě tedy napadlo. Je to velká blbost, nebo to má šanci? Předem se omlouvám za množství lamátorských dotazů. Díky za konstruktivní připomínky.



//Trochu jsem zkusil něco naštudovat o výpočtech šumu.. pokud se nepletu, tímhle zapojením na výstupu neudělám SNR lepší než 62dB při Vi 2mV (Vo 2V, zisk naplno)... s OP27 bych se dostal na 70dB.. teoreticky. V praxi to bude ještě horší o šum z okolí (R,C,L, EMC..), ten jsem zanedbal. BuĎ to tak je, nebo sem to nepochopil a počítám to divně...

//díval jsem se na schéma realizace téhož zařízení, o které jsem usiloval před několika lety... SNR mi vyšlo jen superchabých 50dB a horší. Stydím se. :-|

[zuki]

Pouze kritika ( na konstruktivní připomínky nemám čas ) :
Nemá to na vstupech filtr proti VF, takže EMC bude katastrofa... To, že je tam kondík LPF, nijak nezabrání (soufázovému) VF, aby se dostal přes +IN obou operáků do jejich vnitřní struktury s případnou demodulací na přechodech IO...
A na rozhraní NF/VF tj. pro kmitočty, kdy operáky budou mít fázové posuny ( třeba i každý jiný) a přestanou stíhat, se tam objeví "fázový" zisk a bude si to dělat se ziskem co chce. Ani se mi nechce odhadovat, co.

Teoreticky je to zajímavé a vtipné... ale zapojení, kdy jeden operák "dohání druhý a oba sebe vzájemně, já moc nemusím... ale někdy (např. pro DC) takové obdobné finty ušetří pár operáků...

[Hazys]

Není problém tam dát místo jednoho kondu dva kusy, proti zemi. Vidíš, to mě nenapadlo, a jsem za tu připomínku rád.

[Lukaso]

Asi bych doporučil nahlédnout do knihy "Small-signal audio design" od D.Selfa http://books.google.cz/books?id=_AGJTwlN...&q&f=false , kde je kapitola, která se zabývá předzesilovači. Je zde možné nalézt Figure 13.3, ke kterému je i popis. Toto zapojení by mělo mít lepší šumové vlastnosti i CMRR. To je jedno z typických zapojení mikrofon. předzesilovače, které se používá v profesionální zvukové technice. Konkrétně toto je použito bez DC serva ve ZK Alesis IO2 http://www.eserviceinfo.com/downloadsm/5...s_io2.html . Další možností je použití obvodu SSM2019, INA163 či jiného přístrojového zesilovače.

[zuki]

Ten kond LPF tam asi nech, ale před ty odpory před ním dej do každé větve odpor třeba 2k2 a z nich dej VF kondy na zem ( těma RC zároveň trochu zatlumíš rezonance od indukčnosti kabelu). Pokud bys dal dva LPF na zem, tak právě jejich růzností (tolerance C) dostaneš fázově posunutý signál na jednotlivých vstupech. Na horní mezné to tak moc nevadí (schválně si to spočti, nějaký ten dB to taky bude a pak se rozhodni zda 1LPF +RC nebo 2LPF ), ale je to dost znát pokud použiješ "různé" vstupní tebou ozn ?C. Měli jsme s tím menší potíže u EKG, kde je dle norem min potlačení souf. signálu -100dB... (mívali jsme lépe než -110dB, měři se pomocí 50Hz, 1LSB byly 4uV v pásmu 0,1-100Hz...)
Vstupní odpor 2k5 - nevím, zdá se mi malý a také neznám impedanci použitých mic (? 600R, ? 2k ... - to pak dost signálu tratíš...)

[Hazys]

Lukaso: part3 k rozbalení celého archívu nestačí. V té knize (respektive v tom náhledu) žádné Figure 13.3 nevidím.

zuki: Z tvého popisu jsem příliš nezmoudřel, kam přidat ty odpory 2k2. Máš tedy na mysli použít nejprve dvakrát single ended filtr a pak jeden mezi linky?
O soufázové potlačení mi příliš nejde, samozřejmě by mělo být co nejlepší, ale 40dB klidně postačí. Jde mi o ten šum. S podobnými pokusy mám totiž zkušenost, že výsledkem bude extrémně šumící cosi, co se snad ani předzesilovačem nazvat nedá.
Podívám-li se do mě dostupné literatury a dokumentací, našel jsem vstup ošetřený např viz obrázek. Vstupní impedance je zjevně něco přes 2k. Nahlédnutí do manuálu od A&H GL2400 též hlásá vstupní impedanci 2k s vypnutým PADom a 10k se zapnutým. Tak jak tedy?


//EDIT: Vstup v mixu A&H system 8 MkII vypadá nějak takto. Trochu jsem to očesal o překreslil. Takhle vstupní impedance vychází na 2 kila rovná. Jenže pokud koukám dobře, tak i při vypnutém PADu je stále připojen ten útlumák (jen se z jeho výstupu nesbírá napětí), ke vstupu je tedy ještě paralelně impedance toho útlumáku, tvořeného 2x1k8 a 470R. S tím útlumákem dohromady má vstup cca 1,35 kilo !!! To už ani neodpovídá tomu, co tvrdí v manuálu.

[Lukaso]

Tady je screen z google knih


edit: další části souborů jsou pod odkazy "Multipart: 0 1 2" poslední řádek v tabulce "File information:"

[Hazys]

Lukaso: Ano, zdá se že velmi běžné zapojení, vyskytující se ve všech třídách mixpultů. Ještě tak vědět, co je na něm tak zajímavého, že se to všude používá, a o kolik je lepší, než zesilovat jen za pomoci OZ. (Chtělo by to tu knížku od Douglase Selfa v papírové podobě ... kde/jestli se to dá sehnat? ) Ve volné chvíli se pustím do pochopení toho zapojení s tranzistory. Ale zpátky k tomu mojemu vejmyslu respektive ochraně vstupů a impedanci.
Jo, zkusím to stáhnout, přehlédl jsem to, díky.

Čumím tady na kus schématu A&H system 8 MkII, které jsem našel na netu. Omlouvám se za kvalitu, lepší nemám:

Nyní malá rozborka vstupní impedance. Pokud správně koukám, je impedance mezi piny 2 a 3 na XLR daná následovnou kombinací: (6k8 + 6k8) || (1k8+1k8+470R) || 4k7 || (4k7+4k7) což je cca 1,57 kilo. Koukám blbě já, počítám to blbě, nebo A&H taky ve svých manuálech kecá? Píšou tam totiž 2 kila.
// též mě tam fascinují ty paralelně zapojená PNPčka - proč? (Behringer i Rod Eliott tam má compound, že by chyba v překreslování?)

//Škoda, že se Rod Eliott příliš nepochlubil tím, jak to celé funguje: http://sound.westhost.com/project66.htm

[BV]

též mě tam fascinují ty paralelně zapojená PNPčka - proč?

Zníženie šumu paralelným radením.

[Hazys]

Díky, to by mě fakt nenapadlo. Prostuduju si to.
http://users.ece.gatech.edu/mleach/papers/Parallel.pdf

[sinclair]

V některé modré PE cca 4-5 let zpět je dost podobný mikrofonní předzesilovač pro studiové účely, kde je v obou polaritách těch tranzistorů zapojeno paralelně snad 10. Celou tu modrou KE dělal Karel Bartoň. Nejsem si ale jist, zda je tam možnost regulace zisku jedním prvkem v takovém rozsahu.

[zuki]

Teď už to bude s odpory a C na vstupu snad jasnější. Nejde připojit kond přímo na kabel ( to se tak jak to máš ty stane, neb C jsou přes vstupní elyt paralelně ke kabelu). Protože pak ho spolu s jeho indukčností ( + L propojovacích přívodů) jen naladíš na nějaký kmitočet ... RC filtr musí mít nějaký vstupní R , jinak je to LC... A spoléhat, že někde na druhém konci kabelu (na jeho začátku) je nějaký R ( odpor zdroje signálu) = doplň si sám....?!?
http://zuki.hw.sweb.cz/schemata/Audio/Mi.../MADE2.png

[Hazys]

sry zuki, to schéma neni moje, takhle je to v nějakém mixu A&H.. však se podiv viz #8. Já to z toho jen obkreslil pro názornost. Se podívej sám, jak to tam mají, já zkusím zzjistit, který mix konkrétně je ta fotka schématu. Nebo máte někdo přímo servismanuál k nějakýmu A&H?

[Lukaso]

Různé servisní manuály je možné nalézt na http://elektrotanya.com (omezení je stáhnutí 2 manuálů na den)

[Hazys]

Děkuji za tip na stránku s manuálama.
GL2400 se omlouvám, ten kus schématu je z nějakého staršího zvířete, A&H system 8 MkII, opravil jsem to v předešlých příspěvcích. Avšak nic to nemění na tom, že se to konstruktérům moc nepovedlo.

V GL2400 je vstup řešen trochu jinak, bohužel jsem se zatím nedokázal v manuálu zorientovat, nemohu najít schéma připojení konektorů k desce preampu, zajímalo by mě jak je řešené připojení phantomu (a následný výpočet Zin).
//tak už jsem to asi pochopil, až se vrátím domů, tak to překreslím.

EDIT: Vstup GL2400 po osekání útlumáku a přepínače polarity tedy vypadá takto:

Skutečná impedance vstupu je tedy 1,85kilo proti uváděným 2 kilům v manuálu. Je to kombinace: (2*6K8)||(2k2||(2*47K)||(2*47K)+(2*22R)) = 1,8k
Tedy zdá se, že na impedance 2 kila není nic divného, běžně se to používá a já bych to tak nechal. Z mého malého studia o šumu vyplývá, že menší vstupní odpor = samozřejmě méně šumu. Rod Eliott též na svém webu uvádí, že impedance jednotky kilo je pro běžné dynamické mikrofony (200ohm) vyhovující.

Dobrá tedy; vstupní impedance nechť je již známa, nějakou lekci o obraně vstupu před bordelem jsem též dostal. Nyní mě čeká kurz toho zesilovače samotného. Myšlenku okopírovat stavebnici Metronix asi vynechám, a udělám to pořádně, po svém. Nyní by to měl číst i Betaron, jelikož on tu stavebnici několikráte použil (od něj mám to schéma) a je tam právě špatně chráněný vstup před VF.
Jdu se tedy pustit do přemýšlení o těch tranzistorech.

Mimochodem, odkud kupujete BC550C a BC560C? Co je zač ten 2SB737? ... je to snad ve všech profi preampech, nikde to nemají a na ebayi je tenhle trand za těžkotonážních 60 korun kus a více.

[Hazys]

No nic, téma je v podstatě mrtvé, co se dá dělat.. tak aspoň utrousím poznámku o tom, na čem to aktuálně je.
Vyzkoušel jsem to moje zapojení viz #1. Né že by to nechodilo, ide to, ale dalo by se to používat současně jako šumový generátor. Zapojení je taky docela nestabilní, muselo by se zatlouct a to nejedním kondíkem. //Když říkám šumový generátor, myslím to opravdu vážně//.
Nyní mám na "prkýnku" zapojenou mírně zjednodušenou variaci na zesilovač z GL2400 (okopíroval jsem ověřené hodnoty součástek, abych se měl od čeho odpíchnout). Kupodivu to makalo na první pokus. Na výstupu téměř žádný šum i při plném zisku, což mě v první chvíli uvedlo do rozpaků, zda to vůbec funguje. Místo compound tranzistorů jsem použil pouze po jednom BC557C. Lepší tranzistory doma po ruce bohužel nemám. Musím nakoupit nějaké BC550 a BC560 (nebo bych měl raději sehnat BC549/559 - které budou lepší?). Od číňana zkusím též objednat R. Eliottem doporučovaný 2N4403, uvidíme, jak si to povede.
Trochu nepříjemné je, že závislost zesílení na odporu mezi emitory je krutě nelineární. Měl by tam být nějaký "krutý" exponenciální ("anti-log") potenciometr, který to má jakože srovnat. Po ruce jsem měl pouze logaritmický, tak jsem jej zapojil obráceně, tedy jako "attenuator" místo "gain". Ale pořád nic moc. Většina dráhy nedělá nic, a až konec dráhy začne nějak přidávat zisk. Těžko říct, jestli na to má vliv, že použité tranzistory mají betu jen cca okolo 500, a je po nich vlastně chtělo zesílení několik stovek - což je principiálně blbost - tím si vysvětluji fakt, že je tam často používán compound, který má jednak větší linearitu a hlavně monster zesílení. Zkusím to tam doplnit a zjistím, jak se změnil průběh zesílení na poťáku.

Mimochodem, kdesi jsem zahlédl informaci, že stabilizovaný zdroj z LM317/337 má výrazně menší šum než z pevných stáblů řadu 78xx/79xx. Co na to místní odborníci na High End MM/MC preampy a DACy?

[Dalča]

stabíky 78/79 umí hodně pošumět, zvlášť málo zatížený a tak, kde se šetřilo na kondících.

čéče ty si stavíš myšpult???

[Hazys]

Zkusím najít nějaký konkrétní údaje o šumu o těch stáblech a pak se uvidí, co vyhraje.

Nestavím myšpult, těsně vedle Ten stávající se snažím svépomocí rozšířit o pár vstupů navíc, jelikož mi tam přebývá kvantum linkových vstupů :-)

[orhore]

Trochu nepříjemné je, že závislost zesílení na odporu mezi emitory je krutě nelineární. Měl by tam být nějaký "krutý" exponenciální ("anti-log") potenciometr, který to má jakože srovnat. Po ruce jsem měl pouze logaritmický, tak jsem jej zapojil obráceně, tedy jako "attenuator" místo "gain". Ale pořád nic moc. Většina dráhy nedělá nic, a až konec dráhy začne nějak přidávat zisk.

Zkusil bych změřit odpor dráhy kde se nic neděje při regulaci, nahradit pevným odporem a zbytek dráhy kdy už přidává zisk taky změřit a nahradit potenciometrem.

[Hazys]

Je to přesně obráceně, zisk roste se zkracováním dráhy, tzn zmenšit odpor poťáku. Jenže tím se pouze zmenší rozsah regulace, nikoliv změní průběh! Rozsah bude menší, a zas se to bude vrtět výrazně jen u konce dráhy. Ale pořád je to přijatelný problém, narozdíl od ukrutně šumícího zesilovače.

//ale máš pravdu Dalčo, bude to masakr... Už teďka mám ve schématu 64 kondů, 96 odporů, 24 tranzistorů, 8 operáků

//hurá na méně šumící experimenty!