Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przedwzmacniacz mikrofonowy - SZUM - MAX4242 + mikrofon pojemnościowy

Kubbaz 24 Cze 2014 20:54 1191 3
  • #1 24 Cze 2014 20:54
    Kubbaz
    Poziom 26  

    Witam wszystkich Elektrodowioczów!

    Mam zbudowany układ przedwzmacniacza mikrofonowego pojemnościowego na wzmacniaczu operacyjnym MAX4242 o bardzo dużym wzmocnieniu i w ogólnym przypadku działa on OK. Podłączony on jest do wieży na wejście AUX. Jego mankamentem (jedynym i największym) jest to, że dość mocno (denerwująco) szumi/buczy na średnio-niskiej częstotliwości, ale wystarczy dotknąć np. palcem ujemnego bieguna zasilania (masy/GND) i szum/buczenie całkowicie przechodzi i słychać naprawdę super dźwięk o bardzo dużym wzmocnieniu!

    Układ przedwzmacniacza zasilam z napięcia +3,30 V z płytki PCB mikrokontrolera LPC1114. Układ przedwzmacniacza mikrofonu pojemnościowego ma współpracować z wejściem przetwornik analogowo-cyfrowego (ADC), stąd takie połączenie obu układów.

    O połączeniu ujemnego bieguna zasilania (masy/GND) ze stykiem/przewodem ochronnym (żółto-zielonym) sieci/instalacji elektrycznej 230 V AC nie ma mowy, ponieważ całe urządzenie będzie zasilane z sieciowego zasilacza impulsowego +12 V DC/2 A i dalej przez stabilizator liniowy +3,30 V, oprócz tego napięcia będą również inne.

    Jak poprawnie rozwiązać problem szumów/buczenia?

    0 3
  • #2 24 Cze 2014 22:42
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Mam zbudowany układ przedwzmacniacza mikrofonowego pojemnościowego na wzmacniaczu operacyjnym MAX4242 o bardzo dużym wzmocnieniu i w ogólnym przypadku działa on OK.

    A jakie jest to "bardzo duże wzmocnienie"?
    Cytat:

    Jego mankamentem (jedynym i największym) jest to, że dość mocno (denerwująco) szumi/buczy na średnio-niskiej częstotliwości, ale wystarczy dotknąć np. palcem ujemnego bieguna zasilania (masy/GND) i szum/buczenie całkowicie przechodzi i słychać naprawdę super dźwięk o bardzo dużym wzmocnieniu!
    Przypusczam że masz na tyle duże wzmocnienie że reaguje na pola elektryczne wytwarzane przez urządzenia zasilane z sieci 50Hz, jak się podłączysz do masy robisz za ekran, albo obwód masy jest gdzieś przerwany.
    Nie ekranowałeś przewodów/wzmacniacza?

    Cytat:
    Jak poprawnie rozwiązać problem szumów/buczenia?
    Na razie nie wiadomo jak wygląda schemat twojego układu jak jest podłączony, jak wygląda płytka, czy jest ekran, jak są połączone masy i zasilania, więc za wcześnie na wnioski.

    Może to nie ma związku z tematem, ale gorszego wzmacniacza to już chyba nie było?
    GBW 90 kHz
    SR 40 V/ms
    en 70 nV/√Hz

    0
  • #3 25 Cze 2014 07:15
    Kubbaz
    Poziom 26  

    jarek_lnx napisał:
    Może to nie ma związku z tematem, ale gorszego wzmacniacza to już chyba nie było?
    GBW 90 kHz
    SR 40 V/ms
    en 70 nV/√Hz


    Teraz tak na szybko moja krótka i nie pełna odpowiedź.

    Jarek_lnx, potrzebowałem na szybko zrobić próbę, więc wziąłem wzmacniacza operacyjny taki jaki miałem pod ręką. Poza tym docelowo na końcowej płytce PCB nie będę miał dużo miejsca na rozbudowany wzmacniacz mikrofonowy, dlatego cały obwód wzmacniacza musi być bardzo mały i zwarty w konstrukcji (elementy w obudowach SMD, wzmacniacz operacyjny np. obudowie w typu SC70-5, SC-70-6, SOT23-5, SOT23-6, itp.). WO musi być Rail-To-Rail dla zasilania pojedynczego od 0 V (GND) do +3,30 V DC. Szerokość pasma jaką chcę przenosić z mikrofonu to raptem kilka kiloherców [od 30÷40 kHz do 5÷6 kHz] - tyle mi wystarcza w 100 %, no i wzmocnienie na pewno rzędu 100 000 V/V - 90 dB.

    Wieczorem rozpiszę i bardziej i podzielę informacjami.

    0
  • #4 25 Cze 2014 18:55
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Jarek_lnx, potrzebowałem na szybko zrobić próbę, więc wziąłem wzmacniacza operacyjny taki jaki miałem pod ręką.
    A był to wzmacniacz bardzo energooszczędyny który tą energooszczędność przypłacił bardzo kiepskimi parametrami dynamicznymi.

    Cytat:
    Szerokość pasma jaką chcę przenosić z mikrofonu to raptem kilka kiloherców [od 30÷40 kHz do 5÷6 kHz] - tyle mi wystarcza w 100 %, no i wzmocnienie na pewno rzędu 100 000 V/V - 90 dB.

    100000 to 100dB ale MAX4242 ma tylko 80dB w otwartej pętli więc nie nadaje sie żeby osiągać >60dB, a i to 60 to trochę przesada.

    Gdyby nawet miał wystarczające Avol to pasmo uzyskał byś zaledwie 0,9Hz !

    Do twoich parametrów potrzebny był by wzmacniacz o Avol>120dB i GBW rzędu kilku GHz, takich nie ma, co jednoznacznie wskazuje że założenia projektowe są do kitu.

    Na dwóch pospolitych wzmacniaczach o GBW≈20MHz i Avol≈80dB da radę bez problemu, a takie też są dostępne w obudowach miniaturowych.

    Poza tym powinieneś przewidzieć miejsce na puszkę ekranującą i dodatkową filtrację zasilania, twój wybór, czy wolisz urządzenie zminiaturyzowane, czy działające.

    A zapomniałem o szumach MAX4242 dał by ich tyle że po wzmocnieniu o 100dB było by 0,5V RMS (czyli ok 3Vpp - cały zakres przetwornika) pierwszy stopień potrzebujesz niskoszumny.

    Zwykły mikrofon pojemnościowy ma czułość ≈45dBV a dynamikę ≈60dB co oznacza że po wzmocnieniu 100dB szum będzie miał 0,5V RMS czyli również cały zakres przetwornika, a gdzie sygnał?

    0