Mikrofonvorverstärker mit Lundahl Übertragern

Hm, fällt gar keinem etwas dazu ein?

Grüsse,

Martin

... Jensen Homepage ( http://www.jensen-transformers.com/apps_sc.html ) etwas abkucken?

na klar,

sonst die einschlägigen Datenblätter/Applications lesen,
(Balanced Line Receiver/Transmitter)
u.a.
www.analog.com
www.ti.com
www.thatcorp.com

da ich gerade drüber gestolpert bin,
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/dcdc48v.htm

p.s.
bei Jensen findet sich Improvement SSM2017 blabla,
Übertrager mit Phantomspeisung

Bei dem verlinkten Mik-Verstärker gilt es ein paar Dinge zu beachten. Durch die Parallelschaltung von 2,2k und 6,8k wird die totale Last für das Mikrofon 3.32k. Wenn Du einen Eingangstrafo verwendest, welcher den Pegel hoch transformiert (1:4), so transformiert er auch die Last. Das bedeutet, dass die Last für das Mikrofon dann bei 207 Ohm liegen würde, was unzulässig tief ist.

Am SSM2019 und ähnlichen ist ein Eingangstrafo nicht sinnvoll. Hier hat man eine mögliche Mik-Last in der Grössenordnung, welche unproblematisch ist. Und wenn man die Verstärkung der OPV auf Maximum stellt (R6 = 10 Ohm) liegt man auch mit dem Rauschen qualitativ auf dem best-möglichen, also bringt ein Eingangstrafo keinen Vorteil.

Mit dem Lundahl könnte man einen Mik-Verstärker mit einem Eigenrauschen von etwa 5dB entweder mit einem NE5534 oder einer Transistorstufe mit BC550 (oder gar einem BC109) konstruieren. Durch den Trafo würde das Eigenrauschen der Stufe um 12dB verbessert und die Mikrofonlast könnte bei rund 3k bleiben.

Eine gute Ausgangsschaltung arbeitet optimal klirrfrei eigentlich nur mit einem negativen Ri des Treiberverstärkers. Dazu muss sowohl der Drahtwiderstand des Trafos als auch seine Streuwerte kompensiert werden. Nun hat Kupfer einen deutlichen Temperaturgang, sodass man eigentlich die Temperatur des Trafos kennen müsste oder man bräuchte eine bifilare Wicklung, welche nur den Drahtwiderstand nachbildet, ohne Signalspannung zu liefern. Das ist mit Studer Ausgangstrafos (nur als Ersatzteil erhältlich und dementsprechend teuer) bei entsprechender Schaltung möglich. Mit dem Lundahl Ausgangstrafo ist aber eine studiokonforme Schaltung kaum zu erreichen. Und damit stellt sich die Frage, welchen Sinn der Ausgangstrafo haben soll. Du müsstest schon erklären, was Du Dir davon versprichst, denn nur Eisen verbauen, damit es weg ist macht technisch keinen Sinn.

Danke!
Besonders an Richi - das war genau die technisch begründete Antwort, die ich mir erhofft (und irgendwie befürchtet) hatte.

Also zum Eingang: hättest Du (richi44) Schaltpläne für die erwähnten 5534 oder Transistor-Preamps oder hättest Spaß dabei, welche zu entwerfen?
Besonders die diskret aufgebauten wären interessant. Wieviel Gain wäre damit möglich?

Ich habe u.A. diese trafosymmetrierten 5534 Preamps hier gefunden, aber die sind für andere Übertrager gemach:
http://www.mikrocont.../mic_transformer.PNG
http://img.photobucket.com/albums/v295/mnats/Je-115k_pre.gif

Der Zweite ist wohl der MXBK-MI33 Vorverstärker aus den Sony MXP 3036 Mixern.

Das ist der trafosymmetrierte SSM2017 Preamp, den Kay gemeint hat:
http://www.jensen-transformers.com/as/as064.pdf , was hälst Du davon?

Zum Ausgang:

Mit dem Lundahl Ausgangstrafo ist aber eine studiokonforme Schaltung kaum zu erreichen. Und damit stellt sich die Frage, welchen Sinn der Ausgangstrafo haben soll. Du müsstest schon erklären, was Du Dir davon versprichst, denn nur Eisen verbauen, damit es weg ist macht technisch keinen Sinn.

Tja, da hast Du wohl mein Halbwissen richtig erkannt:
Einerseits wusste ich dass gute, teuere, legendäre usw Preamps, etwa aus dem Rundfunk-Bereich (TAB, Lawo, Neumann...) auch "hintenrum" Übertrager haben also dachte ich es muss technisch gesehen nicht von der Hand zu weisende Vorteile haben.
Andererseits ich bin wohl unbewußt von der "the sound is in the iron" Mystik erwischt worden - so in der Art mehr bringt mehr.
Ich finde es allerdings seltsam, daß ein als "Audio Line Output Transformer" gelabelter Marken-Übertrager nicht studiokonform einsetzbar ist. Wie ist er dann einsetzbar? Im Datenblatt ist eigentlich auch ein Schaltplan mit dem NE5532. Wäre die Schaltung schlecht und inwiefern? Nichtlineare Verzerrungen oder gar Frequenzgang-Mißbildungen?

Bei einigen Mikrofonvorverstärkern von Lake People werden/wurden übrigens optional trafosymmetrierte Ausgänge angeboten, allerdings mit dem Lundahl LL1539 ( http://www.lundahl.se/pdf/1539.pdf ). Und Lake People sind nun wirklich nicht für astrologisch anmutende Lösungen um des Werbefaktors willen bekannt.

Ich hoffe die vielen Fragen nerven nicht ich will ja bloß 'was lernen

Grüsse,

Martin

Moment mal, hier steht, daß im aktuellen F366 von Lake People genau "mein" LL2811 genutz wird: http://www.bonedo.de...c-amp-f366-test.html

Grüsse,
Martin

In der Studiotechnik (Vorgaben des IRT) sind bestimmte Daten einzuhalten. So ist der minimale Innenwiderstand der Ausgangsschaltung zu beachten. Natürlich gab es z.B. Sony Videorecorder (U-Matic), welche diese Vorgaben nicht erfüllten. Nichtsdestotrotz wurden diese Geräte eingesetzt, weil es nichts anderes gab. Dazu muss man wissen, dass die Audioqualität der damaligen Geräte eh nicht berauschend war.
Vorgesehen war, dass ein Ausgang auf mindestens 5 parallel geschaltete Mischpult-Eingänge gesteckt werden kann, ohne dass sich der Pegel um mehr als 1dB verändert. Daher gibt es die ursprüngliche Norm mit den 600 Ohm nicht mehr. Die Minimal-Ausgangsimpedanz ist daher 50 Ohm, Studer verwendet 30 Ohm Ri. Das ist mit einem OPV wie etwa dem NE5532 nicht zu machen! Und so ein Ausgang treibt bei Studer eine 200 Ohm Last mit einem Pegel von (Irrtum vorbehalten) +27dBU (gut 17V eff). Und der Klirr darf dabei bei 30Hz keinesfalls 1% überschreiten.

Das Problem ist nicht "nur" der Trafo als solches (er muss gross genug sein), sondern die Schaltung. Wie ich geschrieben habe ist dazu eine Kompensation des Drahtwiderstandes nötig, damit der Trafo auf Klirrminimum betrieben werden kann. Und diese Kompensation kann nicht nur für 25° vorgenommen werden, sondern sie muss auch bei allen anderen Temperaturen stimmen. Also braucht es eine Drahtwicklung, welche den Drahtwiderstand abbildet, dabei aber keine Spannung liefert. Die Windungszahl ist dabei nebensächlich, das lässt sich durch die Ausgestaltung der Schaltung anpassen. Aber diese Wicklung MUSS vorhanden sein und das ist bei einem beliebigen Trafo (Lundahl) nicht gegeben.
Genau aus diesem Grund findet man heute kaum noch trafosymmetrische Ausgänge. Das spezielle Anfertigen von Trafos und das bei geringer Stückzahl hebt den Preis an. Demgegenübner sind Trafo-Eingänge (NUR Hochpegel in Nullohmtechnik) günstig und technisch hochwertig zu realisieren. Und schliesslich ist eine zweifache Trafo-Symmetrie (Ausgang und nachfolgender Eingang) nicht nötig. Einmal reicht, selbst bei längeren Leitungen.

Früher (Röhren oder diskrete Transistoren) waren Ein- und Ausgangstrafos üblich, denn es gab Verstärker-Kassetten und zwischengeschaltete passive Regler. Mit solchen Geräten (Mischpulte) kommen schnell mal 4 Verstärkerkassetten hintereinander zum Einsatz. Dementsprechend sind Frequenzgangfehler, Rauschen und Klirr zu addieren (teils "quadratisch"). Da kamen Frequenzgänge von (100Hz, 1kHz und 10kHz auf Null abgeglichen) etwa 63Hz bis 12,5kHz (-1dB) bezw. 40Hz bis 15kHz (-3dB) zusammen. Und der Klirr lag bei 63Hz bei rund 1% bei einem Pegel von +15dBU (4,4V) mit 600 Ohm Last. Das Pult erlaubte einen Rauschabstand von etwa 66dB!

Wenn wir also eine Schaltung bauen, wie sie in einem kompakten Studio (Alle Geräte in einem Raum) eingesetzt werden, so sind keine Leitungslängen von 300m zu erwarten. Damit ist das Netzbrumm-Problem gering. Und es gibt üblicherweise auch nur eine Erdung. Da reicht es, wenn das "Empfangsgerät" elektronisch symmetriert ist. Haben wir es mit längeren Leitungen zu tun und möglicherweise getrennten Erdungen, darf die Erde nicht weiter gegeben werden. Dann reichen trafosymmetrische Eingänge aus mit elektronischer Symmetrierung der Ausgänge,
Erst wenn noch längere Kabel zwischen zwei unabhängigen Gebäuden genutzt werden, wo nicht ausgeschlossen werden kann, dass parallel zu diesen Leitungen Stromleitungen verlaufen (160A!), ist eine doppelte (teils sogar 4 fache) Trafo-Symmetrierung nötig.

Jetzt zum Mik-Verstärker:
Angenommen wir hätten im Fernsehstudio eine sog. OFF-Kabine. Dort sitzt ein Sprecher und kommentiert (liest Texte) das Geschehen am Bildschirm. Diese Kabine kann irgendwo im Komplex sein. Man wird nun nicht das Mik-Signal quer durch die Welt verdrahten, sondern einen Mik-Verstärker einsetzen. Und da diese Kabine möglicherweise für verschiedene Studios und Zwecke eingesetzt ist kommen längere Leitungen zur Anwendung.
Der Verstärker muss nun einige Vorgaben erfüllen: Er sollte rauscharm sein und nur minimal klirren und er hat eine feste Verstärkung. Solche Dinger habe ich mit Studer Bausteinen zusammengestellt. Dazu kamen die folgenden Vorgaben hinzu:
Das Mikrofon (Neumann KM84) liefert bei maximal zu erwartendem Schalldruck einen Pegel von 10mV. Also kann man die erste Stufe so eistellen, dass sie maximal verstärkt (40dB). Damit erreicht man auch den höchst möglichen Rauschabstand. Die zweite Stufe, welche keinen nennenswerten Einfluss auf das Rauschen hat wird auf eine Verstärkung von 20dB eingestellt.
So haben wir den geringsten Störeinfluss auf die Leitung, das geringst mögliche Rauschen und der Klirr ist in der Praxis begrenzt durch das Mikrofon und nicht durch den Verstärker.

Das Rauschen bildet sich einmal am Spannungsteiler der Gegenkopplung, welche die Verstärkung der ersten Stufe bestimmt. Ausserdem rauscht der Transistor selbst ebenfalls. Und es rauscht auch der Quellwiderstand, also die 200 Ohm des Mikrofons.
Klar ist, dass ich nicht unter dieses Rauschen komme. Wenn ich also z.B. eine Rauschzahl von 5dB erreiche, so bedeutet dies, dass das Rauschen am Verstärkerausgang 5dB höher ist als das reine Rauschen des Widerstandes. Und anzumerken ist, dass es sich hierbei um das thermische Rauschen handelt, das unabhängig von der Konstruktion des Widerstandes und damit fest (Leistung) gegeben ist. Die 200 Ohm haben eine Rauschspannung von -129.6dBU, was 0.33113 Mikrovolt entspricht.

Betrachten wir die Kurven von NE5534 und BC550, so sehen wir folgendes:
Beim BC550 bekommen wir ein Rauschen, das bei einem Kollektorstrom von 10 Mikroampere nur 0.2dB über dem eines Quellwiderstand von 10k liegt. Bei einem Kollektorstrom von 0.2mA wären wir um 1dB schlechter als ein Quellwiderstand von 2k. In beiden Fällen würde man einen Eingangstrafo einsetzen und bekäme noch einen vernünftigen Klirrwert. Es ist nämlich so, dass durch den tieferen Kollektorstrom die Basis weniger vorgespannt ist und daher schon bei kleinen Eingangsspannungen der Transistor vollständig sperren (und damit abschalten) würde, was Klirr entspricht!!
Würden wir einen NE5534 ohne Trafo betreiben, bekämen wir einen Rauschfaktor von knapp 5dB bei einer Quelle von 200 Ohm. Verwenden wir einen Eingangstrafo mit einer 1:4 Übersetzung, so entspricht das Eigenrauschen des Verstärkers jenem der Quelle, was in der Summe eine Verschlechterung von 3dB bedeutet.

Das bedeutet, dass eigentlich sowohl die diskrete Schaltung als auch der NE5534 Sinn machen. Zu beachten ist nun aber, dass der Eingangstrafo zusammen mit der Eingangskapazität (Mik-Kabel) einen Schwingkreis bildet und damit den Frequenzgang verbiegt. Ist die Eingangsimpedanz klein, so wirkt sich das Kabel weniger aus, dafür kann der Verstärker im Mik selbst klirren. Ist die Eingangsimpedanz gross, so bildet sich die Resonanz stärker aus. Dies ist bei einem SSM ohne Trafo nicht zu befürchten.

Weiter gilt es darauf zu achten, dass Transistoren mit kleinstem Kollektorstrom bei kleinen Eingangssignalen oft als Gleichrichter wirken. Es sind etliche Schaltungen im Kleinstrombereich bekannt, die Radiowellen gleichrichten, also demodulieren und damit Störungen aufnehmen. Erhöht man den Ruhestrom, verschwindet diese Gleichrichtung, dafür aber steigt das Rauschen an, auch bei tieferen Quellwiderständen, was ein Hoch transformieren nicht mehr erlaubt. Damit fallen eigentlich die diskreten Schaltungen mit BC550 wieder weg, es sei denn, man verwende am Eingang recht aufwändige HF-Filter.
Was bleibt sind NE5534 mit 1:4 Trafo oder die SSM. Und da letztere deutlich preiswerten sind als gute Trafos (mit Mümetall-Abschirmung) ist der Einsatz von Trafos eigentlich unnötig.

Und letztlich ist noch zu erwähnen, dass in den heutigen Studios die Trafosymmetrierung an Bedeutung verloren hat. Dank der Digitaltechnik ist im Studiobereich (also dort, wo die Musiker sind) eine sog. Stagebox vorhanden, welche alle nötigen Ein- und Ausgänge zur Verfügung stellt. Die Verbindung zum Mischer geschieht digital über Glasfaser und damit gibt es weder Brummstörungen noch lange Leitungen. Und ohnehin verlangen digitale Drahtverbindungen nach einer Erdung, denn diese Masse muss durchgehend weiter geleitet werden.

Die Verbindung zum Mischer geschieht digital über Glasfaser

.. oder digital per Funk (Bewegungsfreiheit der Musiker)

Hi,
nochmal danke für die ausführliche Anwort die sicherlich nicht nur mich aufklärt! Es hat etwas von Chefarztbehandlung wenn Du etwas zu einem Thema schreibst
Aber: was mache ich nun mit den Dingern? Wie gesagt, ich schätze Deine nüchternen Erklärungen sehr; habe aber irgendwie das Gefühl, Du versuchst mir klarzumachen, daß nur furchtbarer Müll rauskommen kann und daß jede Menge namhafte Recordingequipment-Hersteller unverschämte Bauernfängerei betreiben.

Ich habe vergessen zu erwähnen daß ich bereits ein paar Preamps im Proberaum/Studio stehen habe. Es sind u.A. Teile von Rane und eben Lake People, die mit dem SSM oder seinen Zwillingsgeschwistern funktionieren. Prima Geräte, keine Frage. Rauscharm, frequenzneutral, unbeeinflußte Dynamik - mehr gibts da zum "Klang" nicht zu berichten.
Ich hätte halt gerne auch ein selbstgemachtes Gerät mit überschaubarem Fertigungsaufwand (also schon Halbleiter) und leichtem Originalitäts-Bonus. Es soll weder Teil einer wissenschaftlichen Arbeit werden, die streng ausgewertet wird, noch ein marktreifes THD-Nachkommastellen-Weltmeister-Produkt, noch mein Neutralitäts-Flagschiff mit dem ich Streichquartet-Aufnahmen für Telarc und EMI machen will. Es soll halt schon einwandfrei funktionieren, und den Namen Mikrofonvorverstärker verdienen und nicht eher "Verzerrer" oder "Filter" oder "Oszillator".

Wie würde denn die Schaltung mit 5534 + LL 1587 aussehen?

Danke,

Martin

Hier auch einige Bilder des Ausgangs des Lake People Mic-Amp F34. Es ist eine 2-Kanal Ausführung, die Hauptplatine ist aber für 4 Kanäle ausgelegt. Man sieht also schön wie die Leiterbahnen verlaufen. Der OP Amp vor dem LL1539 Übertrager ist ein NE5532, der elektronisch symmetrierte Ausgang ist mit einem OP275GP realisiert:

http://imageshack.us/photo/my-images/706/r3ti.jpg/
http://imageshack.us/photo/my-images/196/knqx.jpg/
http://imageshack.us/photo/my-images/36/ax7w.jpg/

Ich habe bisher keinen Unterschied zwischen elektronisch und Trafo hören können, zumindest nicht bei den 1m Kabeln zwischen Preamp und Interface. Ein gutes Ridebecken mit guten Mikros abgenommen ist an beiden Ausgängen komplex, "rauchig", "beseelt" usw.

Vielleicht kann ich das auch so bauen - pro Kanal ein Trafosymmetrierter und ein elektronisch symmetrierter Ausgang. Bräuchte halt Hilfe mit der Schaltung vor dem LL2811.

Grüsse,

Martin

Hallo Martin, es geht mir nicht um die Abwertung bestimmter Produkte. Es geht auch nicht darum, Klang (besser: Sound) zu erzeugen. Es geht rein um die möglichst gute Umsetzung und um die Frage, was technisch Sinn macht. Und da ist es einfach so, dass man mit Trafos bei heutigen IC keinen Fortschritt erzielen kann. Ich erinnere nochmals an vergangene Zeiten (etwa an die Studer 169 Mischpulte, wie sie Telarc eingesetzt hat). Bevor es brauchbare OPV gab war das Mass aller Dinge ein BC109. Also war die Herausforderung, damit einen Mikverstärker zu bauen, der ein Eigenrauschen von <5dB hatte. Das war mit dem Ding im 169 möglich.

Beim Nachfolgerpult 961 wurde ein NE5534 eingesetzt mit ebenfalls rund 4 bis 5 dB Rauschen. Hatte man ursprünglich mit kleinsten Kollektorströmen gearbeitet und mit einer Trafo-Übersetzung von bis 1:10, so wurde jetzt eine Übersetzung von 3,16 bis 4 (10 bis 12dB) verwendet. Bei allen Mikeingängen waren aber HF-Filter vorhanden, denn gerade in einem TV-Studio wimmelt es nur so von HF-Störquellen! Und diese Filter waren besonders bei den Transistoreingängen nötig, wo wie bereits beschrieben HF-Demodulation entstehen konnte.

Nach dieser NE5534-Zeit kamen erste Mik-Verstärker ohne Trafo auf. Dabei wurden z.B. Doppel-Transistoren (LM394) verwendet und diese parallel geschaltet. Durch die Parallelschaltung steigt der Rauschabstand um 3dB, sodass die von den Studios verlangten 5dB Rauschverschlechterung nicht überschritten wurde. Der Vorteil dieser Schaltungen war, dass es kaum noch Frequenzgangfehler mit langen Leitungen gab. Und man konnte durch die Wahl des Arbeitspunktes das Rauschen optimieren, was mit einem OPV nicht möglich ist.

Noch ein generelles Wort: Mir würde es nie in den Sinn kommen, in den Auspuff meines Autos ein Loch zu bohren, nur damit ich einen anderen Sound bekomme. Das wäre technisch widersinnig. Und genau so würde ich nie ein Röhrenmik oder eine unsinnig konstruierte Mikstufe verwenden. Das ist mein Beweggrund für die Anmerkungen zu den einzelnen Schaltungen.

Aber zurück zu den Schaltungen: Mit dem Lundahl Eingangstrafo macht eigentlich nur der NE5534 Sinn. Wie gesagt wäre mit einem (oder mehreren) BC 550 mehr möglich, vor allem aber Probleme mit HF-Störungen. Und das ist mehr als lästig, wenn plötzlich Radiomusik unter der Aufnahme zu hören ist.

So würde ich mir den Mik-Amp vorstellen. Die höchste Mik-Spannung beträgt 64mV, sind höhere Pegel zu erwarten, müsste in der ersten Stufe der 33 Ohm Gegenkopplungsteiler vergrössert werden.
Die mit Stern markierten Bauteile sollten nach einer Frequenzgangmessung eingebaut und allenfalls angepasst werden. Die Kondensatoren können allenfalls weg gelassen werden.
Mit diesem Verstärker sollte ein Rauschen unter 5dB möglich sein und auch der Klirr sollte unter 0.1% liegen.
Die Speisung beträgt +/-15V (stabilisiert) und zusätzliche hochreine +48V Phantomspeisung.
Die schwarzen Kringel an den Eingangsdrähten sollen Ferrit-Perlen darstellen, welche zusammen mit den HF-tauglichen (Glimmer) Kondensatoren als HF-Filter dienen.

Hallo,

ist alles richtig. Allerdings möchte ich auf den Mikrofonverstärker von Dr. Corinth verweisen, bei dem die Annäherung auf 0,3dB an das physikalische Rauschminimum mit Eingangsübertrager 1:30 erzielt wurde.

MfG
DB

Absolut toll, danke!

Dieses 1k bis 100k Ding in der zweiten Stufe stellt einen Stufenschalter dar, oder?
Verstehe ich das richtig, daß die zweite Stufe nicht verstärkt, also insgesamt "nur" etwas über 40 dB Gain?
Gehören die 2 "äußeren" Kondensatoren im HF-Filter mit einem Bein direkt am Gehäuse/XLR Stecker-Masse verbunden?
Weitere Anfängerfragen werden bestimmt noch kommen.

Ich bin übrigens über einen russischen Shop gestolpert, der wenige, aber nette Sachen hat, uner anderem diesen Netzteil-Bausatz für Mikrofonvorverstärker: 2x15V ~ rein, stabilisierte justierbare symmetrische Verorgungsspannung und stabilisierte 48V raus. http://diy-tubes.com...oduct&product_id=111 Stufenschalter inkl. Platine für die Widerstände zum Discounterpreis haben die auch...

Grüsse,

Martin

DB (Beitrag #13) schrieb:

Hallo, ist alles richtig. Allerdings möchte ich auf den Mikrofonverstärker von Dr. Corinth verweisen, bei dem die Annäherung auf 0,3dB an das physikalische Rauschminimum mit Eingangsübertrager 1:30 erzielt wurde. MfG DB

Das ist auch richtig (das Ding war mir aber nicht bekannt). Nur irgendwo kommt man an das Ende der Fahnenstange. Darum werden von Studio-Mikrofonverstärkern die 5dB verlangt und eigentlich nicht mehr (besser als 3dB macht keinen Sinn mehr). Dazu folgendes: Ein Kondensatormikrofon schafft ein Eigenrauschen in der Grössenordnung von 16dB Ersatz-Schalldruck. Das bedeutet, dass der Schalldruck des natürlichen Umweltgeräuschs bei 16dB liegen müsste, damit es gleich gross wäre (3dB) wie das Mikrofonrauschen.
Geht man nun her und stellt die Messung an, pumpt dabei aber die Luft aus der Messkammer, wo sich das Mikrofon befindet, so kommt man tatsächlich auf diese 16dB Ersatzlautstärke. Lässt man die Luft drin, sind es schon mal 20dB. Diese 4 dB gehen auf Kosten der Luftmolekülbewegung, die wir nicht verhindern können. Das bedeutet, dass wir diese 20dB nicht werden unterschreiten können.
Und nehmen wir ein dynamisches Mik, so haben wir darin keinen Mikverstärker, der rauscht. Aber wir haben erstens eine um rund 26dB geringere Nutzspannung und zweitens immer noch das Rauschen des Schwingspulendrahtes von knapp -130dBU. Wir werden mit diesem Ding auch bei einem Rauschen des Mikverstärkers von nur 0,3dB letztlich einen schlechteren Rauschabstand bekommen als mit dem guten Kondensator-Mikrofon.

Es gibt etwas, wo man das Eigenrauschen austrickst, das Flugradar. Da kann es sein, dass man (ohne Hilfsmittel) auf dem Bildschirm einen Rauschteppich von 5mm sieht. Das enstpricht einem bestimmten Rauschen, erzeugt vom Eigenrauschen der Anlage als auch von Luftverschmutzung und Regen oder Nebel.
Haben wir nun ein Objekt, so kann selbst bei schwächster Reflexion festgestellt werden, dass sich dieser Rauschteppich an dieser Stelle um z.B. 2mm aufwölbt. Da das Objekt "statisch" ist, also immer am selben Ort erscheint, ist auch diese Aufwölbung immer am selben Ort sichtbar und damit lässt sich etwas entdecken, dessen Reflexion unter dem Rauschpegel liegt. Das geht aber bei Schall nicht, denn dieser ist nicht statisch und vorhersehbar.

Und es gibt noch eine Überlegung: Wenn wir mit einem Trafo die Impedanz vervierfachen (Pegel verdoppeln), so nimmt sicher letztlich der Drahtwiderstand des Trafos zu und dieser rauscht ebenfalls. Und ob wir letztlich 0,3dB oder 3dB schlechter als das theoretische Minimum sind hat keinen nutzbaren Effekt mehr. Liegen wir aber 10 oder 20dB unter dem Minimum beginnt das Rauschen störend zu werden. Und müssen wir wegen Übersteuerung die erste Verstärkerstufe weniger verstärkend gestalten, also im konkreten Beispiel den 33 Ohm Gegenkopplungsteiler auf 330 Ohm vergrössern, so bekommen wir rein aus dieser Widerstandsänderung eine Rauscherhöhung von 10dB. Das liegt dann schon im Bereich leiser Nutzpegel!

Das 1 bis 100k kann ein Poti sein oder ein Stufenschalter oder auch nur ein paar Festwiderstände, das hängt ganz von der Idee des Konstrukteus ab. Mit der minimalen Ausgangsverstärkung kommen wir (bei einem Trafo von 1:4) auf eine Totalverstärkung von 49.8dB, im Maximum 80.46dB.
Sollte der Verstärker auch für Linesignale eingesetzt werden, müsste man sicher auf der Mikseite eine zusätzliche (schaltbare) Dämpfung einbauen.

marto (Beitrag #14) schrieb:

Verstehe ich das richtig, daß die zweite Stufe nicht verstärkt, also insgesamt "nur" etwas über 40 dB Gain?

Nein, das siehst Du falsch.

MfG
DB

russischen Shop gestolpert, der wenige, aber nette Sachen hat

man könnte sich auch mal den Mik-Amp der c't von vor etwa 15 Jahren ansehen:
eine externe Versorgungsspannung, intern DC-DC-Wandler,
ansonsten Mik-Speisung, 1:2-Übertrager, INA103 mit DC-Servo.
Platinen (+Bauteile) könnte es mit etwas Glück noch bei Segor geben

Hi,

folgende Frage / folgendes Problem, die mich schon immer im Zusammenhang mit OpAmp-Schaltungen wie diese in Richi´s Beitrag #12 gezeigten interessierten: Wie ist das mit den Elkos im Gegenkopplungszweig? (Fußpunkt, AC-mäßiges Massepotential. In dieser Schaltung 2200 ųF im 1. und 100 ųF im 2. OpAmp.)

1. Polung: Minus auf Masse? Einfach aus Prinzip. (Becher ist auf Masse, und Masse strahlt Ruhe aus )auch wenn im Betrieb nachher irgendwelche mV Fehlpolung entstehen?

2. Elkos haben, wenn ich sie ans DVM anschließe, oft eine ganz schöne Ruhespannung bzw Restladung. (Die auch nach Entladung über einen R wieder ansteigt) Würde die sich in der Schaltung nicht verheerend auf den Arbeitspunkt auswirken - wird ja mit der GK eigentlich nicht neutralisiert?

3. Wenn man eine kleine Menge von passenden Elkos hat - ist es sinnvoll, die irgendwie zu selektieren - wenn ja, wonach? Geringem Reststrom? Nur: Im Betrieb fließt ja keiner. Also müsste man sie eigentlich eine gewisse Zeit entladen und dann die Restspannung auf Minimum auszusuchen?

4. In vielen Schaltungen sieht man, qualsi rein schematisch, einen kleinen Folien-C parallelgeschaltet. Das kann dort doch eigentlich keinen Sinn machen, selbst wenn beispielsweise der wirksame GK-Widersand dann bei der oberen Grenzfrequenz vielleicht statt 330,01 Ohm 330,001 Ohm sein sollte. Nur in der Versorgunsspannung macht´s Sinn.

5. Schließlich: welche Spannung soll man wählen? Denn wenn dieser Punkt beispielsweise auf + oder - UBetrieb geht, dann ist sowieso was ganz faul.

Grüße, Hmeck

Hallo Hmeck,
das ist alles kein grosses Problem.

1. Polung: Minus auf Masse? Einfach aus Prinzip. (Becher ist auf Masse, und Masse strahlt Ruhe aus )auch wenn im Betrieb nachher irgendwelche mV Fehlpolung entstehen?

Wenn der Elko gegen Masse geht macht es Sinn, das Minus an Masse zu legen. Dies, weil bisweilen die Isolation abfallen könnte und damit der Becher frei stehen würde. Und da ja "alles Blech" Masse ist wäre das beim Becher nur logisch...
Zur Fehlpolung: Man kann bipolare Elkos verwenden, da existiert dieses Problem nicht. Die von mir eingezeichneten sind bipolar (keine "Platte" schwarz ausgefüllt). Oder man kann sich überlegen, welche Polarität zu erwarten ist. Nehmen wir einen bipolaren OPV, so sind die Eingangstransistoren üblicherweise NPN (sieht man im Detailschaltbild des OPV). Das bedeutet, dass der Eingang, wenn er über einen Widerstand an Masse liegt, eine leicht negative Spannung aufweist (durch den Basisstrom). Also gehört bei einem Koppel-C am Eingang das Minus an den IC. Und wenn die Ableitwiderstände am Invers und Non-Invers unterschiedlich sind, so kann am Ausgang eine Spannung entstehen (grösserer Widerstand = grössere negative Spannung, also selber überlegen, wie der Ausgang wird). Dementsprechend kann man den Elko am Ausgang "polen".
Weiter ist zu bedenken, dass normale Becherelkos Falschpolungen von 5% problemlos verkraften, nicht so Tantalelkos!

2. Elkos haben, wenn ich sie ans DVM anschließe, oft eine ganz schöne Ruhespannung bzw Restladung. (Die auch nach Entladung über einen R wieder ansteigt) Würde die sich in der Schaltung nicht verheerend auf den Arbeitspunkt auswirken - wird ja mit der GK eigentlich nicht neutralisiert?

Wenn Du diese Messung durchführst und lange genug wartest wird die Spannung NULL! Und das über einen Entladewiderstand von 10M! Folglich ist der Entladestrom WINZIG und spielt in der Schaltung keine Rolle mehr. Wäre die Schaltung so hochohmig (>10M) bräuchte es auch keinen Elko!
Und wenn Du Dir die Sache mit dem 2,2mF in der Gegenkopplung anschaust, dann hast Du einmal die 33 Ohm, die ihn nicht entladen, Du hast aber auch die 1k gegen den Ausgang und das wäre der Entladewiderstand. Da ist kein messbarer Entladestrom mehr möglich! Das mit dieser Ladung ist ein Thema der Ultra-High-Enten!! Damit versuchen sie dem unbedarften Laien überteuerten Blödsinn anzudrehen.

3. Wenn man eine kleine Menge von passenden Elkos hat - ist es sinnvoll, die irgendwie zu selektieren - wenn ja, wonach? Geringem Reststrom? Nur: Im Betrieb fließt ja keiner. Also müsste man sie eigentlich eine gewisse Zeit entladen und dann die Restspannung auf Minimum auszusuchen?

Ich "selektiere" sie nach Farben, weil es gemischt zu poppig aussieht
Man könnte sie nach der Kapazität aussuchen. Nur ist diese nicht stabil, je nach Alter verändert sie sich. Und Elkos sind als Siebglieder im Netzteil und als Koppel-C denkbar, nicht aber als RC-Glieder in Filtern, wo der Wert der Kapazität entscheidend ist. Man beachte die übliche Toleranz von +/-50%

4. In vielen Schaltungen sieht man, qualsi rein schematisch, einen kleinen Folien-C parallelgeschaltet. Das kann dort doch eigentlich keinen Sinn machen, selbst wenn beispielsweise der wirksame GK-Widersand dann bei der oberen Grenzfrequenz vielleicht statt 330,01 Ohm 330,001 Ohm sein sollte. Nur in der Versorgunsspannung macht´s Sinn.

Das ist zunächst für die Beruhigung des Gewissens. Wenn man die Unterlagen der Elko-Hersteller anschaut, dann sind bei höheren Frequenzen (<100kHz) Widerstände festzustellen, die zunehmen. Aber erstens haben wir es mit NF zu tun und nix mit >100kHz, und zweitens haben wir ja bei den Elkos Anschlussdrähte, welche eine Induktivität darstellen, also mit zunehmender Frequenz eine steigende Impedanz zeigen. Und selbst wenn wir keine Drähte hätten, so wären da die Leiterbahnen, die sich genau so induktiv verhalten. Und in der Versorgungsspannung können diese Dinger Sinn machen, wenn der IC extrem auf Schwingungen und Impulse auf der Speisung reagiert. Dann muss aber der Kondensator direkt am IC auf eine Masse gehen, welche diesen Namen auch verdient. Das, was man in einer Verstärkerschaltung hat (mit Stern-Masse) hat HF-mässig mit Masse nichts zu tun. Baut man ein Gerät, das empfindlich reagiert, hat man vom Konzept her schon einen Fehler gemacht.

5. Schließlich: welche Spannung soll man wählen? Denn wenn dieser Punkt beispielsweise auf + oder - UBetrieb geht, dann ist sowieso was ganz faul.

Ich wähle jeweils Kondensatoren in der Grössenordnung der Betriebsspannung. Natürlich sollte am Ausgang Nutzsignal sein und keine DC. Es kann aber vorkommen, dass man eine Serie schlechter OPV erwischt hat (RC5532 statt NE5532) und dass da halt innerhalb von 2 Jahren 50% defekt gehen. Sind die Elkos nun zu knapp bemessen (und erst noch falsch gepolt, was man vorher nicht wissen kann), so ist der IC gesockelt und schnell ersetzt, aber die Elkos auslöten ist mühsam. Und wenn da noch die Blechhütchen in der Schaltung rum fliegen kann so einiges noch in Mitleidenschaft gezogen werden. Also, ideal sind Bipolare mit einer Nennspannung =/> der Betriebsspannung, die halten es aus.

Hallo Richi,

vielen Dank, dass Du die Mühe einer ausführlichen Antwort gemacht hast. Es ist ja nicht so, dass mich diese Elko-Fragen um den Schlaf gebracht hätten - aber irgendwie beschäftigt schon, auch, da ich auch gerade am Bau eines Platten-Vorverst. bin. Was diesen komischen Recovery-Effekt bei Elkos betrifft: Ich habe hier einen 2200 ųF/16 V (ungeladenen, ~ 150 mV Restspannung) ca. 20 Stunden über 1 MOhm entladen. Danach hatte er noch 0,5 mV Restspannung. Jetzt, nach ein paar weiteren Stunden ohne den R ist er wieder auf ca. 10 mV.
Allerdings hängt er ja im GK-Zweig und diese Spannung wird über den viel niedrigeren GK-Widerstand komplett kompensiert bzw entladen. Geht also nicht in die Offset-Spannung ein.

Was die Polung betrifft: Bei meinem in den frühen 80-ern gebauten, diskret bestückten Endverst. mit Differenz-Eingangsstufen habe ich den GK-Fusspunkt-Elko erstmal durch einen Folien-C ersetzt, den Offset am Ausgang entsprechen minimiert und nach der Polung am Folien-C dann den Elko eingesetzt. War vielleicht nicht sinnlos, weil das ein Tantal ist. Bei einem IC dürfte das jedoch überflüssig sein. An dem Endverstärker selber ist übrigens nie was kaputt gegangen, und er lief bis vor 2 Jahren praktisch jeden Tag X Stunden - außer im Urlaub. (Nur in der Stromversorgung gab es mal einen defekten R - obwohl der weit unter Nennlast lief - eine 5-Minuten-Reparatur.)

Grüße, Hmeck

Studer hatte in seinen Studio-Tonbandgeräten (A62) teils Tantal als Koppel-C verbaut. Das ist so lange kein Problem, wenn dieser Kondensator richtig gepolt und vorgespannt ist, also vom einen Kollektor zur nächsten Basis führt. Nun gab es da aber auch Situationen, dass diese Dinger nicht vorgespannt waren und damit hatten sie einen recht hohen Klirr, weil sie quasi "Dioden" waren. Dies allerdings nur, wenn eine entsprechende NF darüber abfiel. Und das ist nur der Fall, wenn die Frequenz im Verhältnis zu tief ist, wenn der Tantal also sowas wie eine Filterfunktion erfüllen soll. Das geht nicht! Und das wäre zumindest theoretisch bei einem Gegenkopplungs-Ableit-C möglich, wenn dieses zu klein ist und damit eine NF daran entsteht. Wichtig ist also, dass man da besser einen normalen Elko (wenn möglich bipolar) verbaut oder den Tantal wirklich gross genug wählt, dass die "Verpol-Spannung" unter 0,1V bleibt oder ihn vorspannt.

richi44 (Beitrag #21) schrieb:

... dass diese Dinger nicht vorgespannt waren und damit hatten sie einen recht hohen Klirr, weil sie quasi "Dioden" waren. ...

Und als die Hersteller das merkten, verramschten sie die Dinger, und ich als kleiner unbedarfter Bastler füllte meine Sortimentskästchen damit ...

Grüße, Hmeck

Hi wieder,

Schon wieder Fragen:

Ich bin dabei den Kram zusammenzubestellen... Bei NE5534 gibt es extrem unterschiedliche Preise, teilweise ums 10-fache billiger/teurer. Die Ausführungen mit einem "A" am Ende sind die rauschärmeren, richtig? Es gibt auch AN, AP usw. Manche Leute schwören auf NOS ICs von Signetics... Was macht Sinn?

Mache ich etwas kaputt (außer der IC-Fassung wenn ich zu stark drücke ) wenn ich so etwas in diesem Preamp ausprobiere: http://www.ebay.de/i...&hash=item1c1db5784a

Und: was ist von diesem symmetrier-Baustein zu halten: http://www.ebay.de/i...id=p3984.m1423.l2649

Grüsse,

Martin

Hallo,

marto (Beitrag #23) schrieb:

Ich bin dabei den Kram zusammenzubestellen... Bei NE5534 gibt es extrem unterschiedliche Preise, teilweise ums 10-fache billiger/teurer. Die Ausführungen mit einem "A" am Ende sind die rauschärmeren, richtig? Es gibt auch AN, AP usw. Manche Leute schwören auf NOS ICs von Signetics... Was macht Sinn?

es hat Sinn, den ohmschen Widerständen im Eingangskreis des OPV Aufmerksamkeit zu widmen. Die sind wesentlich entscheidender für das Rauschen als irgendwelche Wunder-OPV.
http://www.elektronikinfo.de/strom/op_rauschen.htm


MfG
DB