symmetrischer Mikvorverstärker Ub <= 5 V

  • Hallo zusammen,


    mir schwebt da so eine Idee im Kopf herum im Zusammenhang mit Ultrastar und dem Line-In von Soundkarten...


    Ich suche deswegen:


    Den Schaltplan zu einem Mikrofonvorverstärker


    - symmetrischer Eingang
    - Versorgungsspannung kleiner gleich 5 Volt!!
    - ausgelegt für dynamische Gesangsmikrofone



    diskret oder integriert ist mir eigentlich egal, auch der Frequenzgang brauch nicht zwischen 20 Hz und 20 kHz gebügelt glatt sein, Hauptsache das was man reingibt kommt hinterher mit Line-In tauglichem Pegel wieder raus.
    Und wenn man das dann noch über USB mit Strom versorgen kann, bin ich happy!


    Im Netz findet man ja allerlei Sachen, aber irgendwie war da bis jetzt überhaupt nicht das richtige dabei. Entweder Ub klein aber unsymmetrisch oder symmetrisch und Ub = +-15 V.


    Vielleicht hat jemand von Euch so einen Schaltplan?


    Grüße
    Marc

    Full-Budget: Athlon XP 2600+ auf Asrock K7VT4A+, XFX Nvidia Geforce 6200, Hauppauge Nova-S Plus.
    HjsLfs 1.2.8 mit VDR 1.6.0-2 und xineliboutput.

  • Na ja, ist schon logisch..


    bei symmetrischem Eingang bietet sich ein OPV an, der aber braucht meist +/- 5 Volt mindestens. Wenns ein unsymmetrischer Eingang sein soll, dann wäre ein ein- oder zweistufiger Transistorverstärker mit dem Inhalt der Bastelkiste einfach zu machen.


    Andererseits gibts heute sooo schöne OPV zu kaufen mit Rail-to-Rail Input und Output und niedriger Versorgungsspannung.


    Insofern würde ich vorschlagen, einen OPV zu verwenden, der Rail-to-Rail Input und Output hat, geringe Versorgungsspannung benötigt und wenig Strom. Ein AD8571 wär z.B. sowas, es gibt aber hunderte andre.


    Die Dimensionierung ist nicht schwer und ist in diversen Lehrbüchern zu finden.

  • Hallo ihr beiden,


    erstmal vielen Dank, die beiden Möglichkeiten hatte ich auch so in etwa vor Augen, super, das motiviert!


    Wirbel-Variante: Ich muss mich da noch mal mit den Begrifflichkeiten Rail-to-Rail auseinandersetzen, bin im Studium grade erst bei den OPV-Grundschaltungen. Aber dafür ist Selbstbau ja da, dass man weiß was man tut (idealerweise :-))
    Da werd ich mal den Hering/Bressler/Gutekunst im Regal über mir zu rate ziehen. :lehrer2


    Lola-Variante: Ist natürlich einfacher, so kann ich auf vorbereitete und erprobte Schaltungen zurückgreifen ohne auf die Versorgung Rücksicht zu nehmen...
    Handelt man sich mit dem DC/DC-Wandler eigentlich viele Probleme ein? (Außer der Verlustleistung)


    Grüße
    Marc

    Full-Budget: Athlon XP 2600+ auf Asrock K7VT4A+, XFX Nvidia Geforce 6200, Hauppauge Nova-S Plus.
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  • hi,


    line-pegel, ist das nicht +-1Volt?
    dann solltest du, mit einem cleveren bias und kapazitiver auskopplung auch mit einer einzigen versorgungsspannung klarkommen. egal ob nun über eine bipolar-stufe oder nen opamp (oder ne kombination).
    ich hab nur keine ahnung, wie die ausgangsimpedanz sein soll (hat da jemand ahnung von). diese könnte der kapazitiven auskopplung wieder nen strich durch die rechnung machen.


    der DC-DC-Wander ist meisstens nicht sonderlich gut geregelt. d.h. du solltest nirgends fest mit der spannung rechnen, sondern je nach last immer noch eine gewisse schwankung einkalkulieren.


    als buch würde ich den 'Seifart oder den 'Tietze-Schenk empfehlen.

  • ich habe die Dinger (single) für die negative Spannungserzeugung für LCD Displays genutzt und festgestellt, das sie über einen weiten Lastbereich rel. stabil arbeiten. Das deckt sich auch mit dem Datenblatt, wo 5% angegeben werden. Restwelligkeit ist 100mV, da würde ich noch eine Siebkette hinterschalten.


    Gruß Fr@nk

  • @kantonixer


    rail to rail heisst, dass der Verstärker bis an die Versorgingsspannung ausgesteuert werden kann also bei Ub = 5V Uaus max =5V
    - Theoretisch es weden wohl 0,1-0,3V weniger sein praktisch.


    Grüße Magicdragon67

  • Hallo zusammen,


    Magic Ahh, alles klar, danke für die Erklärung!


    slime Kommt drauf an, wo man's ansetzt. 0 dBu -> 0,775 V,
    allerdings ist das historisch bedingt und heute arbeitet man mit einem Studiopegel, der ein paar dBchen höher liegt. Allerdings sind wir ja nicht im Studio, sondern zu Hause, da können wir ja froh sein, nicht -10 dBu sondern 0 dBu zu haben. Lange Rede kurze Antwort: 0,775 Veff -> 1,1 Vdach -> 2,2 Vss kommt scho hin.
    Das mit der Ausgangsimpedanz ist ne gute Frage, hab grade im Netz gelesen, dass die Eingangsimpedanz von dem Line-In irgendwo zw. 50 und 100 kOhm liegt. Wie war das noch gleich, Leistungsanpassung macht man da nicht oder? Rout << Rin oder?


    Edit: Hab grade das gefunden: "1V an 10K so in etwa", 50-100 kOhm schien mir auch irgendwie zu hoch. Das ist wohl realistischer.


    Grüße
    Marc

    Full-Budget: Athlon XP 2600+ auf Asrock K7VT4A+, XFX Nvidia Geforce 6200, Hauppauge Nova-S Plus.
    HjsLfs 1.2.8 mit VDR 1.6.0-2 und xineliboutput.

    Edited 2 times, last by kanotixer ().

  • Mit 10K Ausgangsimpedanz gings bisher immer gut bei mir.


    Da können dann auch mal zwei Eingänge drann (man weis nie wofür man das Ding noch braucht).


    Was die Schaltung angeht würd ich das auch mit nem Opamp machen. Das spart Teile und der Eingang ist gleich symetrich.
    Aber schau erstmal nach ob dein Micro auch ohne Phantomspeisung funzt.
    Nich das wir noch 48V aud dem Hut zaubern müssen.


    Wenn du mit den 5V nicht hinkommen solltest kannst du auch mit nem 2. Opamp oder nem 555 und etwas Hünerfutter ne Ladungspumpe bauen und damit die fehlende negative Betriebsspannung erzeugen oder die vorhandene verdoppeln. Leistung wird da ja kaum gebraucht. Die Wandlerfrequenz sollte nur tunlichst weitgenug über dem hörbaren Breich liegen.




    Lars

  • Quote

    Original von irrer iwan
    Wenn du mit den 5V nicht hinkommen solltest kannst du auch mit nem 2. Opamp oder nem 555 und etwas Hünerfutter ne Ladungspumpe bauen und damit die fehlende negative Betriebsspannung erzeugen oder die vorhandene verdoppeln. Leistung wird da ja kaum gebraucht. Die Wandlerfrequenz sollte nur tunlichst weitgenug über dem hörbaren Breich liegen.


    hühnerfutter.. cooles wort. werde ich in den zusammenhang auch öfters benutzen.
    die ladungspumpe lässt sich auch ohne den zähler bauen. bekanntlich neigen OPs ja zu schwingen wenn man verstärken will (und auch umgekehrt^^).


    phantomspannung = überlagerte gleichspannung? ist das net sowas, das eher höherklassige studio/stage mikros haben?

  • Quote

    phantomspannung = überlagerte gleichspannung?


    Japp, genau. Wird bei Kondensatormikros für die Kapselvorspannung und die Impedanzanpassung benötigt.


    Ich hatte kurze Zeit überlegt das mit ins Pflichtenheft zu packen (wie gesagt: man weiß ja nie...), aber mich dann, wie oben im Beitrag geschrieben, auf dynamische Mikrofone beschränkt.


    Ok, dann leg ich mich jetzt mal auf die Variante ohne DC/DC-Wandler fest und nehme einen Rail-to-Rail OPV mit 5V Ub.


    Hat jemand einen Tipp für einen solchen, der irgendwie einigermaßen Audioqualitäten besitzt?


    Wie sieht die Schaltung prinzipiell aus? OPV als Symmetrierer aber V>1?


    Grüße
    Marc

    Full-Budget: Athlon XP 2600+ auf Asrock K7VT4A+, XFX Nvidia Geforce 6200, Hauppauge Nova-S Plus.
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  • Quote

    Original von slime
    phantomspannung = überlagerte gleichspannung? ist das net sowas, das eher höherklassige studio/stage mikros haben?


    Dank des Preisverfalls bei Halbleitern findet man auch immer öfter in relativ preiswerten Micros nen Vorverstärker (das wird dann am eigentichen Schallwandler wider eingespart).



    Der 555 hat den Vorteil eines relativ großen Ausgangsstromes ( ca 100mA) und für einen Oszilator brauchts weniger Teile.



    Andererseits könnte man einen Microfonverstärker der ja nur ein paar mA frist problemlos aus einem 9V Klotz versorgen und wäre nebenbei sämtliche Probleme mit Masseschleifen und Brummspannungen über den USB-Port los.





    Lars

  • Quote

    Original von kanotixer
    Hat jemand einen Tipp für einen solchen, der irgendwie einigermaßen Audioqualitäten besitzt?


    ich verwende sehr gern den OPA 134 von Burr Brown auf Grund der Audio Qualitäten. Der läuft ab +/- 2,5V, kannst also mit Kunstschaltung aus den 5Volt USB herstellen .
    Du mußt nur mal ins Sheet schauen, ob die Werte für Dich brauchbar sind.


    http://www.datasheetcatalog.co…_pdf/O/P/A/1/OPA134.shtml


    Gruß Fr@nk

  • Hallo,


    der OPA 134 schaut nach Überfliegen des Datenblatts recht gut aus.
    Zumal es ihn bei Reichelt als 2134 in einer Duo-Version gibt. Das hatte ich vergessen zu erwähnen, es sollen zwei Mikros verstärkt werden (auf Line-In stereo), aber das ist dann damit ja kaum zusätzlicher Aufwand.


    Mit einer 9V-Batterie kann man den OPV ja auch betreiben. Ist halt die Frage ob man das Teil für beide Versorgungsarten auslegen will, mit den Masseschleifen hast Du ja wirklich nicht ganz unrecht.


    werde mich dann mal ans Berechnen und Simulieren mit o.g. Baustein machen, mal schauen obs was wird...


    Schonmal vielen Dank für Eure hilfreichen Tipps bis hierhin!


    Grüße
    Marc

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  • Hallo,


    ein bisserl rumsimuliert und siehe da, mein erster Vorschlag (s. Anhang).
    Ist der Spannungsteiler so zu gebrauchen?


    EDIT: noch einige Simulationsdaten:
    Frequenzgang ist noch nicht ganz so top, bei 100Hz 48 dB, bei 1kHz 53 dB Verstärkung, danach ein recht starker Abfall, bei 20kHz noch 40 dB.


    Was haltet ihr von der Variante mit dem vorgeschaltetem diskret aufgebautem Verstärker: http://sound.westhost.com/p66-f1.gif
    Den nachgeschalteten Differenzierer kann man ja auf +-4,5 V anpassen.
    EDIT: es muss natürlich Subtrahierer heißen




    Grüße
    Marc

  • Was willst du mit deiner Schaltung machen? Direkt ans Mikro?


    Die Schaltung hat ein paar Macken:


    - der invertierende input hat nur 200Ohm Eingangswiderstand.


    - mit den 200Ohm und 4,7µF ergibt sich ne untere Grenzfreq von geschätzt 1.5kHz, bei deinem gewählten Gain von 250 wirst du auch mit der oberen kämpfen und evtl. ne Freq-kompensation brauchen.


    - der nichtinvertierende input hat dagegen 50.2kOhm
    Eingangswiderstand



    Würde ich nicht so aufbauen.
    Die andere Schaltung dagegen sieht erfolgversprechender aus (wenn sie so bleibt).

  • Wow, das sind ja Reaktionszeiten, Wahnsinn!


    Aus Fehlern lernt man ja bekanntlich, deswegen hab ich die einfache Schaltung mal reingestellt. Du hast natürlich absolut recht, an Ein- und Ausgangswiderstand hab ich irgendwie gar nicht gedacht... *vorschamimbodenversink*


    Besteht denn die Chance, die andere Schaltung auf +-4,5 V zu bekommen? (9 Volt-Block mit Spannungsteiler) Ich muss mich da wohl noch viel intensiver mit den Grundschaltungen und Anforderungen des Ganzen auseinandersetzen.


    Grüße
    Marc

    Full-Budget: Athlon XP 2600+ auf Asrock K7VT4A+, XFX Nvidia Geforce 6200, Hauppauge Nova-S Plus.
    HjsLfs 1.2.8 mit VDR 1.6.0-2 und xineliboutput.

  • Da müßte man die Differenz-Eingangsstufe mal grob überschlagen. Der zweite Teil mit dem opv geht sicherlich.

  • Die Differenz-Eingangsstufe ist eine komplementäre Darlington-Schaltung, gelle?


    Hab das mal durchsimuliert, aber vorm OPV bekomme ich maximal 5-fache Verstärkung, nach dem OPV sogar eine Abschwächung des Eingangssignals, das versteh ich nicht. Ich hab den Schaltplan der Simulation mal angehängt.


    Der [edit] Subtrahierer hat, wenn ich das richtig sehe, ja nicht die Verstärkung 1 sondern 22k/150k, warum macht man das so? Der eigentliche Verstärker ist doch der diskrete Teil am Anfang?


    Zum Gain: Gesteuert wird die Betriebsspannung des Darlingtonarrays, hierzu wird die Spannung geteilt, aber wo denn jetzt? Zwischen dem 4k7 Ohm und 22 Ohm + Poti?? Wozu der Kondensator?


    Bei der Darlington-Grundschaltung werden Collector und Basis von T1 direkt über einen Widerstand an Masse gelegt, hier wird der Collector an die negative Batteriespannung, die Basis aber an Masse angelegt. Wie muss man das in die Berechnung miteinbeziehen?


    Und mal so ganz grundsätzlich: Macht es überhaupt Sinn, diese Schaltung als Vorlage zu nehmen, oder tut es auch diese hier:
    http://www.tonbandstimmen.de/mikvv.gif
    Eigentlich finde ich die Variante mit dem diskreten Teil sehr reizvoll und ich werde wohl einiges daraus mitnehmen können, die Frage ist, in welchem zeitlichen Rahmen...


    Grüße
    Marc


    Edit: Anhang vergessen :schiel

  • Quote

    Macht es überhaupt Sinn, diese Schaltung als Vorlage zu nehmen, oder tut es auch diese hier:


    bei unsymmetrischem Eingang würden sich sehr einfache diskrete Schaltungen ergeben. Aber das kollidiert wieder mit Deinen Vorgaben.


    Gruß Fr@nk

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