Конвертер імпедансу для конденсаторного мікрофона, пов'язаний з постійним струмом

Dimitri Danyuk, США

Діафрагма конденсаторного мікрофона, фактично, є рухомий обкладанням конденсатора. Якщо конденсатор заряджений, при коливаннях діафрагми щодо протилежної обкладання на ньому виникає змінна напруга звукової частоти. Ємність капсуля конденсаторного мікрофона становить від 10 до 60 пФ, а це значить, що для отримання плоскої АЧХ необхідний конвертер імпедансу з виключно великим вхідним опором.

Традиційний конвертер є істоковий повторювач на польовому транзисторі з керуючим p-n переходом, доповнений підсилювачем і схемою розв'язки харчування, що подається з боку мікшерної консолі по ті ж жилах мікрофонного кабелю, які використовуються для передачі сигналу. Збалансована пара проводів, підключена до висновків 2 і 3 роз'єму XLR, доносить це позитивне постійна напруга, зване фантомним харчуванням, до схеми конвертера. Загальним висновком є ​​контакт 1 роз'єму. Для поділу сигналу і харчування підсилювальна і розв'язуються частина схеми містять звуковий трансформатор або кілька конденсаторів.

Блокувальні конденсатори великої ємності можуть бути джерелом значних звукових спотворень [1]. У той же час, конденсатори найвищої якості, через обмежений обсяг мікрофонів, рідко використовуються в подібних схемах. Однак можна зробити перетворювач импедансов, в якому зовсім немає блокувальних конденсаторів.

На рисунку 1 показана схема самобалансірующіхся перетворювача импедансов. Капсуль поляризованого Електрети конденсаторного мікрофона X1 підключений до затвору транзистора Q1 з керуючим переходом і великим вхідним опором. Навантаженням истокового повторювача Q1 служить генератор змінного струму на транзисторі Q2. Завдяки конденсатору C2 транзистор Q2 має високий імпеданс, але добре фіксує постійна напруга на початку Q1.

Зворотній зв'язок врівноважує постійна напруга на провідниках симетрично-парного кабелю, що живлять перетворювач імпедансу Q1.

Фантомне живлення 48 В подається на схему з боку мікшерної консолі по мікрофонному кабелю через резистори RPH1 і RPH2. З емітера Q2 сигнал надходить на емітерний повторювач Q3. навантаженням якого служить резистор RPH1 на протилежному кінці кабелю. Сигнал з емітера Q3 управляє режимом стоку польового транзистора Q1. зменшуючи розмах змінної напруги між затвором і стоком, і знижуючи, таким чином, вхідні ємність Q1. Через резистор RPH2 харчується паралельний стабілізатор напруги на транзисторі Q4 і стабілітроні D2. Фільтр R4. C4 послаблює шуми стабилитрона. Інтегратор на мікросхемі IC1 порівнює постійні напруги на контактах 2 і 3 роз'єму XLR і через транзистори Q2 і Q3 підтримує їх різниця в межах власного напруги зсуву ОУ. Таким чином, якщо мікрофонний вхід з боку мікшерної консолі має трансформаторну зв'язок, потенціали обох кінців обмотки трансформатора будуть однакові. А це означає, що постійний струм не тече через обмотку і не насичує сердечник. Допустиме вхідна синфазное напруга мікросхеми IC1 має бути не менше напруги позитивної шини живлення. Зокрема, підійдуть ОУ з вхідними каскадами на P-канальних польових транзисторах з керуючим переходом. Таблиці 1 і 2 і Малюнок 2 демонструють типові характеристики конвертера імпедансу.

пікове вхідний
напруга відсічення

На характер залежності щільності напруги шумів від частоти в схемі, зображеної на рисунку 1, впливає тип вхідного польового транзистора Q1. Імпеданс джерела X1 дорівнює 10 пФ.

Прототип JLCPCB: Всього $ 2 за 10 плат розміром 10 × 10 см. Виготовлення за 24 години, доставка службою DHL протягом 3 днів

Хочете отримувати повідомлення про вихід нових матеріалів на сайті?
Підпишіться на розсилку!

  • Будьте так люб'язні, проставте номери транзисторів на принциповій схемі.
  • iev91, транзистори пронумеровані, нетрадиційно-неправильно тільки - всередині кола, що позначає корпусних транзистор.
  • У подібних публікаціях мене завжди насторожує точність номіналів елементів. В даному випадку 6.81кОм. Прямий натяк на те, що схема змодельована на будь-якої програми і реаліно не збиралася Чому 6.81кОм насторожує? Чи не вимірювальна ця схема, де від точності подільників багато залежить
  • Це данина якійсь піжонської моді, на зразок релігійного фанатизму любителів "Теплого лампового звуку", де виключений ширвжиток, і де, щоб домогтися правильного результату, потрібно докласти багато зусиль. (І грошей). В даному випадку ця мода, швидше за все, походить від європейських фірм, що розробляють сценічне звукове обладнання і претендують на лідерство в цьому. Справедливості заради, потрібно відзначити, що професійний звук все-таки вимагає і прецизійних, і малошумливих компонентів, що приносить максимальну якість деталей і збірки. Вартість комплектуючих і апаратури при цьому відходить на другий план :) природно, при цьому збірка проводиться тільки з високоякісних дорогих деталей, і ніхто не стане економити 5 копійок на резисторі, якщо навіть реально висока точність в якомусь місці не потрібна.
  • Це означає, що потрібен резістоp 6.8 кома, але з точністю 1%. Щоб не вийшло "чудес" із заміною компонентів, пишуть найближче значення, яке не буває з гіршого точністю. [Справедливості заради, потрібно відзначити, що професійний звук все-таки в 99 випадках з 100 дуже сильно перевершує зроблений малограмотним фанатами релігії "ТЛЗ" :)]