Перейти к содержанию

    

Микрофонный усилитель для МДМ-4

Стоит задача усилить сигнал с микрофонной гарнитуры производства ОКТАВА. Это военные гарнитуры с высокой шумоизоляцией. Микрофон там стоит МДМ-4. Микрофонный сигнал нужно усилить до уровня 0,5 В. Подключил данный микрофон к осциллографу что бы посмотреть уровень выходного сигнала с микрофона.

Осциллограф показал уровень от 1 до 10 мВ, в зависимости как громко в него кричать.

Стало быть, усилить мне нужно было раз так в 500.

Под рукой оказался ОУ NE5532. Нашел схему, замоделил ее в мультисим и собрал на макетке. Усиление по модели примерно в 130 раз. К наушникам подключил слышно хорошо. Но нужно же 500 раз. Тогда решил а почему бы не усилить его еще раз ведь в корпусе ОУ их два штуки. Отсюда появились несколько вопросов. Схему однокаскадно и двух каскадного прилагаю. Вопрос собственно правильно ли я собрал второй каскад, по модели он работает нормально. Перед тем как макетировать хотелось бы услышать мнение человека который в этом понимает.

 

1. Нужны ли во втором каскаде резисторы R4 и R2, я так понимаю они задают смещение, но так как я убрал по выходу конденсатор, сигнал уже смещен. Верно?

2. Резистор на 100 кОм убрал с выхода первого каскада и добавил на выход второго. Или его так же нужно было оставить. Для чего он там вообще?

3. И вообще нужен ли второй каскад, может мне стоит увеличить R1 до 3 МОм, тогда коэффицент будет больше 500 ?

1 каскад.JPG

2 каскадный.JPG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

К чему эти фильтры, замените оба каскада на инвертирующие, и чтобы произведение их примерно равных КУ было 500.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 час назад, edelmman сказал:

Стоит задача усилить сигнал с микрофонной гарнитуры производства ОКТАВА. Это военные гарнитуры с высокой шумоизоляцией. Микрофон там стоит МДМ-4. Микрофонный сигнал нужно усилить до уровня 0,5 В. Подключил данный микрофон к осциллографу что бы посмотреть уровень выходного сигнала с микрофона.

Осциллограф показал уровень от 1 до 10 мВ, в зависимости как громко в него кричать.

3. И вообще нужен ли второй каскад, может мне стоит увеличить R1 до 3 МОм, тогда коэффицент будет больше 500 ?

Второй каскад нужен на ОУ, первый каскад лучше сделать на малошумящем биполярном транзисторе (Ку около 10), питание каскада обязательно через RC фильтр, чтобы исключить помехи и возбуждение. Режим транзистора выбрать таким, чтобы входное сопротивление было "похоже "на внутреннее сопротивление микрофона МДМ-4 ( по доке 220...350 Ом на 1000гц)

Изменено пользователем LLLLLLLLLL

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 hour ago, Plain said:

К чему эти фильтры, замените оба каскада на инвертирующие, и чтобы произведение их примерно равных КУ было 500.

в чем будут плюсы по отношению схем данного включения? Предложенные мной варианты уступают таким включениям?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
35 minutes ago, LLLLLLLLLL said:

Второй каскад нужен на ОУ, первый каскад лучше сделать на малошумящем биполярном транзисторе (Ку около 10), питание каскада обязательно через RC фильтр, чтобы исключить помехи и возбуждение. Режим транзистора выбрать таким, чтобы входное сопротивление было "похоже "на внутреннее сопротивление микрофона МДМ-4 ( по доке 220...350 Ом на 1000гц)

 

Качество звука в наушниках было очень даже не плохое. Меня еще беспокоит питание 12В. Сильно ли критично что к этому питанию я подключаю реле РНЕ 22. Оно наверно сильные будет вносить помехи. Сильных требованию к микрофонному каналу нету, главное что бы голос был разборчив.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

КОПП, сейчас Rin и R4 суммируют сигнал и питание.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
31 минуту назад, edelmman сказал:

Качество звука в наушниках было очень даже не плохое. Меня еще беспокоит питание 12В. Сильно ли критично что к этому питанию я подключаю реле РНЕ 22. Оно наверно сильные будет вносить помехи. Сильных требованию к микрофонному каналу нету, главное что бы голос был разборчив.

 

Первый каскад согласовывают по сопротивлению с микрофоном для получения максимального отношения сигнал/шум.  С этой же целью применяют малошумящие на НЧ транзисторы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
9 hours ago, LLLLLLLLLL said:

Первый каскад согласовывают по сопротивлению с микрофоном для получения максимального отношения сигнал/шум.  С этой же целью применяют малошумящие на НЧ транзисторы.

- при согласовании сопротивлений будет потеря напряжения в 2 раза, так что обычно делают входное сопротивление примерно в 10 раз больше выходного сопротивления микрофона.

Есть примеры, когда делают и больше, 10 кОм. Если микрофон неотключаемый, входное сопротивление усилителя будет всегда зашунтировано выходным сопротивлением микрофона, так что его величина не столь критична.

- доп. входной транзисторный каскад имеет смысл применять, когда не хватает соотношения сигнал/шум. NE5532 достаточно малошумящяя, если этого хватает, смысла усложнять нет.

- если есть возможность, лучше вход и выход сделать дифференциальными.

 

что касается один каскад или два.

у NE5532 довольно низкий коэффициент усиления, 2200 на 10кГц, так что, наверно, 2 каскада будет лучшим решением.

Изменено пользователем Dmil

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
18 hours ago, Dmil said:

- при согласовании сопротивлений будет потеря напряжения в 2 раза, так что обычно делают входное сопротивление примерно в 10 раз больше выходного сопротивления микрофона.

Есть примеры, когда делают и больше, 10 кОм. Если микрофон неотключаемый, входное сопротивление усилителя будет всегда зашунтировано выходным сопротивлением микрофона, так что его величина не столь критична.

- доп. входной транзисторный каскад имеет смысл применять, когда не хватает соотношения сигнал/шум. NE5532 достаточно малошумящяя, если этого хватает, смысла усложнять нет.

- если есть возможность, лучше вход и выход сделать дифференциальными.

 

что касается один каскад или два.

у NE5532 довольно низкий коэффициент усиления, 2200 на 10кГц, так что, наверно, 2 каскада будет лучшим решением.

 

спасибо за отзыв, а на схеме я правильно сделал второй каскад?

 

кстати в этого типа гарнитуре микрофон заведен на тангенту, и подключается по нажатию

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На мой вкус было бы неплохо так:

- Дифференциальный вход и выход, это позволит уменьшить наводки

- Номиналы резисторов обратной связи выглядят большими, по возможности бы уменьшить, но тут надо в комплексе смотреть и считать внимательно.

- Неплохо добавить ёмкости в обратную связь для уменьшения вероятности возбуждения

- Второй каскад наверно лучше сделать по инвертирующей схеме, тогда появится возможность его легко модифицировать в ФНЧ 1го порядка при необходимости.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Первое правило для подобных задач - не расширять полосу свыше необходимой. В схеме на входе применены 100 мкФ и 5.6||3.3 кОм = 0,8 Гц(!!). Т.е. все НЧ-ИНЧ помехи ваши. Достаточно 1 мкФ, лучше плёночный.

Если нет помех от внешних полей (гул, фон 50,100...Гц, стрекот и т.п.), то и не стоит заморачиваться с диф. входом /выходом.

Резисторы R1,3,6,7 лучше уменьшить раз в 10. Параллельно R1 и R7 можно включить конденсаторы (сотни пФ...несколько нФ, подобрать) для ограничения полосы сверху - эта мера уменьшит шум (шипение).

В первом каскаде точно не стоит применять инвертирующее включение - это только повысит шум безо всяких выгод. Второй каскад можно включить и инвертором, если надо.

Изменено пользователем Tuvalu

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чтобы из 10 мВ получить 0,5 В нужно Ку=50. С 500 будет 5В. Чтобы не собирать помехи с питания, смещение подают через микрофон или шунтирующий его резистор. Токи там нулевые и качество микрофона не испортят. Плюсом идет диагностика обрыва/замыкания. В нынешней схеме весь мусор с 12 В будет на выходе усилителя и обрыв микрофона никак не детектируется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти