Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Netzbrumm bei Mikrofonverstärker
Hallo,
Ich habe jetzt den Verstärker für meine PC Zeitwaage aufgebaut, nur leider verstärkt der mehr den Netzbrumm als das Nutzsignal.
Im Anhang ist der Schaltplan. Als Mikro wird ein Piezogeber aus einer Glückwunschkarte verwendet.
Ist da irgendetwas auf den 1. Blick als Fehler erkennbar, wie zb falscher Eingangswiderstand oder soetwas?
Im 2 Bild ist der fliegende Aufbau zu sehen.
Was mich wundert, mit einer einfachen Transistorschaltung (Emitterverstärker) mit annähernd der gleichen Verstärkung (lt Psice) war bei einem gleichartigen fliegenden Aufbau kein störender Brumm wahrzunehmen.
Mfg
Hannes
nimm mal e. abgeschirmte Leitung zum Mikro.
wenn man googelt, kann man sowas hier finden - ist ungefaehr deine Schaltung:
L i n k (http://www.minidisc.org/mic_preamp/Simple%20Stereo%20Electret%20Mic%20Preamp.htm)
Hallo,
Ja, hab die Schaltung auch schon fast so abgeändert, aber ohne Erfolg.
Auch ein geschirmtes Kabel bringt nichts.
Es ist auch immer ein leiser Pfeifton zu hören, also dürfte das ganze Ding auch noch schwingen.
Kann es sein, dass der 741 ungeeignet ist?
Wenn ich da nicht bald weiss was da schuld ist, wird ein Emitterverstärker aufgebaut.
mfg
Hannes
Hallo Hannes,
der Eingangswiderstand ist schon arg groß, dadurch die Brummenpfindlichkeit. Bei
einer Emitterschaltung ist dieser rel. klein und die Qualität des 741 wird fast er auch
erreichen. Ist aber für die Zeitwaage wohl wurscht (nichtl. Verzerrungen ... ). Also
greif zum BC550.
guidob
Hallo,
@guidob
Ich hab es auch schon mit 2x100k anstatt der 2x470k probiert, ohne wesentliche Besserung.
Ich mach mal Pause und schau mir die Schaltung nich mal an, irgendwas ist da faul glaub ich.
Selbst wenn ich die Verstärkungsbestimmenden Widerstände von 1k auf 10k erhöhe und den 150k auf 40k brummts noch und das Pfeifgeräusch ist auch noch da.
Wie kann man eigentlich die Verstärkung einer Emitterschaltung berechen?
Habe dazu nichts brauchbares im Netz gefunden.
Dass der Kollektorwiderstand ausschlaggebend ist, ist mir klar.
Aber in den meisten Transistordatenblättern fehlt doch die Eingangskennlinie, die mir den Zusammenhang zwischen basisspannung und Basisstrom zeigt. Denn erst damit und dem Beta würde ich meinen kommt man auf die Verstärkung.
mfg
Hannes
Hallo Hannes,
100 k sind immer noch zuviel, es sollten schon 1 k oder weniger sein. Dann steigt aber
der Stromverbrauch.
Das mit der Emitterschaltung siehst du richtig, daher kann man die
Spannungsverstärkung auch nicht einfach berechnen, ohne Eingangskennlinie geht
da nix. Im stark gekrümmten Bereich der Eingangskennlinie (wenig Strom) kommt man
so ungefähr auf Vu = Beta.
guidob
P.S.: Das Pfeifen ist ev. ein Rauschen dafür ist der 741 berühmt.
@husky2
wie hoch ist deine Betriebsspannung? 5V? wären für den AD741 zu wenig. Laut Datasheet mindestens 10V ansonsten arbeitet seine internen Stabilisierung nicht mehr richtig und er wird instabil. Über den Chip direkt immer einen Elko min 10µF und 10-100nF Scheibe schalten. Einen hochohmigen Eingang beim OPV realisiert man nicht mit einer Verstärkerschaltung. Man benutzt einen Impedanzwandler und steuert den Verstärker entsprechend niederohmig an. Die Gleichstromlast deines OPV beträgt im Moment 150kOhm. Das ist viel zu hoch. Du kannst die geforderten 10kOhm ruhig direkt gegen + oder - schalten.
73 Gerd H
Michael Eggert
05.12.2006, 19:00
Moin!
Der Piezo ist ja schon verdammt hochohmig, da würde ich R1,R2 nicht sehr reduzieren. Deutlich besser geeignet als der 741 mit seinen bipolaren Eingängen wäre aber sowas wie TL071 mit JFETs. Sollte der Brumm aus der Betriebsspannung kommen, könnte man die Spannung _erst_ halbieren und Glätten (1k + 1k + paar µF) und _dann_ hochohmig (1M) auf den Eingang legen.
Gruß,
Michael.
ief-gambler
05.12.2006, 20:41
Hi Husky,
folgenes, befestige den Piezo mal am Rand, wenn der so rumliegt, nimmt der so gut wie jede schwingung auf die im raum ist! Das war zumindest bei mir der fall!
Hallo,
Also folgendes...
Ich habe wirklich +5 Volt als Betriebsspannung gewählt, aber auch eine Erhöhung brachte nichts. Obwohl es ist ein Fehler gewesen.
Der Piezo selbst ist nicht schuld, da selbst bei einem Kurzschluss am Eingang gegen Masse das Brummen und Pfeifen auftritt.
Die Betriebsspannung glaube ich nicht dass es ist, diese kommt von einem guten Labornetzgerät, aber vielleicht schleicht sich ja sonst wo noch was ein.
Impedanzwandler ist sicher eine bessere Lösung, aber bei allen Schaltungen welche ich bis jetzt für Mikrofone gesehen habe war das nicht der Fall.
Was aber anders ist, ist dass sie meist 2 mal 20dB haben, und nicht auf einmal 40dB. Hat aber eher was mit der Bandbreite zu tun oder?
@Anatec
Wie ist das zu verstehen mit direkt gegen Masse oder +?
Das gibts ja nicht, eh so eine simple Schaltung und dann will die nicht.
Werde mal einen einfachen Emitterverstärker aufbauen, wenns funktioniert warum nicht.
Hallo,
Das gibts ja nicht, eh so eine simple Schaltung und dann will die nicht.
Werde mal einen einfachen Emitterverstärker aufbauen, wenns funktioniert warum nicht.
naja, 40 dB sind halt schon ein Haufen Holz. Probier es mit dem Transistorverstärker,
das wird schon funktionieren.
guidob
Hallo,
Also ich hab gerade einen Transistorverstärker aufgebaut.
Damit funktioniert es wesentlich besser, aber der war nicht richtig dimensioniert.
Werde heute einfach einen aus einer funktionierenden Schaltung für eine Parabolmikrofon nachbauen. (und mir keine Gedanken über die Dimensionierung machen, da der funktioniert.)
Na dann bis bald, es werden sicher wieder Probleme auftreten.
mfg
Hannes
als erstes wuerde ich mir bei ihhbaeh fuer ein paar Euro ein Oszilloskop anschaffen - nur PSpice ist auch 'nur' Theorie...
Abend,
@Rudo
Oskar steht mir eh zur Verfügung.
Nur wenn man bei so kleinen Spannungen und solchen Verstärkungen misst, dann ändert sich ja schon beim Anklemmen der Masse alles. Brummschleife und und und....
Gute Nacht, geh jetzt schalfen und träum vom Ticken der Uhr.
Als Mikro wird ein Piezogeber aus einer Glückwunschkarte verwendet.warum nimmste nicht was Ordentliches? - beim R* kostet eine Mikrofon-Kapsel mit Verstaerker 64 cent, Ausgangswiderstand 2kOhm (MCE 100 oder so aehlnich)?
Hallo,
@Rudo
Nehme das, weil ein normales Mikrofon auch die Schallschwingungen vom Raum vermehrt aufnimmt, wurde ja dafür konzipiert.
Und der Piezo nimmt grossteils nur die mit ihm in Kontakt tretenden Schwingungen auf.
Und da meine Mutter zufällig Geburtstag hatte hatte auch ich gleich ein Geschenk aus der Glückwunschkarte, bietet sich ja regelrecht an.
Muss sagen es funktioniert.
Der MIC EIngang der Soundkarte reicht bereits um etwas zu hören.
mfg
Hannes
Hallo Huskyzwei,
Du bist ja intensiv am werken :)
Du konntest feststellen,dass wenn die Verstaerkung so hoch ist,gewisse Problemchen auftreten: Abhilfe ? kuerzere Draehte (Antennen...konntest bestimmt Radio hoeren) ,die Schaltung in ein Blechgehaeuse einbauen und dieses an ''ERDE''.
Rudo hat Dir bestimmt nichts schlechtes vorgeschlagen....Du benoetigst nur noch ein Aktivfilter zB Bandpass , wo nur die typische TIC_TAK frequenzen durchkommen. Danach duerftest Du zufrieden sein :D
OK-Tronik
06.12.2006, 12:25
Piezogeber auf Impedanzwandler und dann auf den Verstärker halte ich auch für eine Gute Idee. Weiterhin würde ich auf alle Fälle die Anschlüsse des Piezogeber so nah wie möglich an die Eingönge des OPV anlöten. Elko und Kerko´s an den richtigen Stellen sollte nicht fehlen, doch davon kann ich nun nix erkennen.
Zum Netzteil :
Bist du dir sicher das es ein 50Hz. oder 100Hz. (wegen Gleichrichtung) Brummen ist ? Was bedeutet für dich "ein gutes Labornetzteil" ?
Du glaubst es kaum aber die 50Hz Netzfrequenz iss so Hartnäckig die kommt fast überall durch. Warum schlist du das ganze nicht mal eben an zwei 9V Blockbatterien in Reihe an ? Nur zum versuchen ob das Brummen sich verändert. Eine Messung mit dem Oskar macht dann auch langsam sinn.
Hallo,
Neuer Stand
Habe mir vom C... einen Schaltplan für einen Verstärker heruntergeladen.(Nr:197688)
Der ist fast schon identisch mit meinem Aufbau.
Habe auch schon einen LF351 verbaut >> Pfeifen ist weg!
Eingangswiderstände von 470k auf 47k, Brummen wird wesentlich weniger.
Und ein RC Glied zur Filterung des Netzbrumms vom "guten Labornetzgerät".>>Wesentliche Verbesserung!
So ist das ganze schon zu gebrauchen.
Nur war es mit dem einfachen Emitterverstärker immer noch besser.
Drum werd ich jetzt mal in diese Richtung arbeiten.
Ist echt nicht so leicht mit so hohen Verstärkungen.
Was mich aber wundert, dass beim C.. ein Verstärker angeboten wird mit A=150-1500!! Da muss man ja nur Probleme haben.
Übrigens habe ich beim Löten mal alles angeschlossen lassen und da kann man dann schon einen Radiosender leicht wahrnehmen.
Vielleicht baue ich da ja gerade ein tolles Radio :)
Na dann bis bald.
mfg
Hannes
Michael Eggert
06.12.2006, 13:34
Hi..
Habe auch schon einen LF351 verbaut >> Pfeifen ist weg!
Gute Sache das, geht in die gleiche Richtung wie TL071 (beides JFET, ähnliche Eingangsimpedanz, ähnliche GBW).
Eingangswiderstände von 470k auf 47k, Brummen wird wesentlich weniger.
Und das Nutzsignal wird nicht mit leiser?
Gruß,
Michael.
Hallo,
@Michael
Ich hab es zwar nicht genau nachgemessen, aber das Nutzsignal verändert sich nur unwesentlich vom Höreindruck.
mfg
Hannes
Hallo,
Und ich bins schon wieder.
Also jetzt hab ich die Schaltung com C.. komplett gleich nachgebaut.
Auch nicht viel anders als meine, aber ich gehe mal davon aus, dass diese ordnungsgemäß arbeitet.
Aber da ist schon wieder ein neuer "Effekt"
Ich habe das Piezoelement über ein 2Meter Kabel geschirmt mit dem Verstärker verbunden.
komischerweise wirkt das kabel selbst wie ein Schallaufnehmer.
Gaaanz leichtes Klopfen am Kabel mit irgendeinem Gegenstand hört man seeehr deutlich im Lautsprecher.
Dass es vom Piezo aufgenommen wird kann ich mir nicht vorstellen, da das Klopfen fast lauter ist, als die tickende Uhr die direkt am Piezo liegt.
Was hats denn da schon wieder?
Ich glaube das Verstärkerproblem ist gelöst. Schliesst man diesen am Eingang kurz, so ist nur mehr ein minimaler Brumm am Ausgang festzustellen.
Es dürfte der Brumm jetz wohl über das Kabel eingeschleust werden.
Was kann man denn noch mehr machen als ein geschirmtes Kabel zu nehmen?
Im Bildchen ist mal der überlagerte Brumm zu sehen. Hören tut man das eigentlich fast nicht, aber für die Messung ist es doch störend.
mfg
Hannes
Was kann man denn noch mehr machen als ein geschirmtes Kabel zu nehmen?
a) doppelt abgeschirmtes Kabel nehmen,
b) graphitiertes Kabel nehmen (gegen den Mikrophonieeffekt beim Bewegen des Kabels):rolleyes:
Warum streuben sich mir die Nackenhaare bei einem MIC-Preamp von C****? Vielleicht mal einen von http://sound.westhost.com/projects-8a.htm versuchen. No.13 könnt ganz nach deinem Geschmack sein. ;)
Bislang waren alle meine Nachbauten von sound.westhost.com echt Sahne!
Gruß und gutes Gelingen,
Arne
1. zum Effekt:
ein Piezo ist Kapazitiver Schallwandler ( mit ca1-100 nF und ca 1 -10 Megaohm Ri ) der als Spannungsquelle arbeitet.
2. 2m geschirmte Leitung sind auch nen nettes "C" (ca 1-10 nF je nach Kabeltyp) welcher parallel zur nur schwachbelastbaren Spannungs/stromquelle liegt.
3.Hängt am anderen Ende der Leitung nun der Verstärker, mit einer darauf abgestimmten Impedanz von ca. 1Megaohm so erklärt sich das die Kapazitätsänderung (durch mechanische Beinflussung) am Kabel zu einer deutlichen Spannungsänderung am Verstärkereingang führen muß.
4. Daraus leitet sich der wichtigste Grundsatz für hochohmige Mikrofone und Kristalltonabnehmer (Phonotchnik) ab: Möglichst kurze nicht bewegliche Verbindung zwichen Schallsensor und Impedanzwandlerstufe! (Gilt auch für hochempfindliche Drucksensoren).
Deshalb findest du z.B. auch in jeder Elektretkapsel als erstes einen Transistor als Impedanzwandler, welcher mit einer über eine Phantomschaltung oder einer seperaten Spannung versorgt werden muß.
Mein Tip eine solchen Emitterfolger(Collektorschaltung, jeder BC-Typ ist geeignet) direkt auf den Piezo löten und über Phantomspeisung versorgen. dann kann Dein Mikrofonverstärker mit de 10 kOhm Eingangsimpedanz auskommen, Dein Brummen ist weg, die Umgebungsgeräusche treten in den Hintergrund der Körperschall wird zur dominierenden Signallquelle (Uhr auf Pizo, auf Watte legen) und Du arbeitest mit der von rudo empfohlenen Schaltung, wie sie in Mic-kapseln üblicherweise verwand wird.
Hallo,
ENDLICH! Es funktioniert.
Folgende Erkenntnisse falls es jemanden interessiert:
1: Ein Kabel welches einfach geschirmt ist, reicht nicht immer, erstens weil es Mikrofonie zeigt (extrem!) und zweitens weil die Schirmung nicht ausreichend ist. (Da glaubt man schon fast an den Sinn der VodooKabel im HIFI Bereich)
2: Ein 741 produziert selbst sehr viel Mist, daher nicht für Audioanwendungen geeignet.
3: Ein Elektretmikrofon hat den Netzbrumm auch nicht verbessert.
4: Mit einem Elektretmikrofon kann man Körperschall nur sehr bedingt aufnehmen, wesentlich schlechter als mit einem billigen Piezo aus einer Grusskarte.
5: Spannt man den Piezo mit einem 10k Widerstand mit der Versorgungsspannung vor, so ist so gut wie kein Netzbrumm mehr festzustellen (Punkt 6 vorausgesetzt) Warum?
6: Die Versorgungsspannung muss trotz eines guten Netzgerätes immer noch gefiltert werden. Im konkreten Fall mit RC Glied (620Ohm und 100uF) Andernfalls hat man unweigerlich die 50Hz im Signal.
Zur PC Zeitwaage:
Habe schon probiert mit einer Quarzuhr zu eichen, dürfte hinkommen mit der Genauigkeit.
na dann bleibt abzuwarten was das nächste 2tageprojekt wird.
Danke für die Mithilfe, war wirklich motivieren und hilfreich!
mfg
Hannes
Glückwunsch!
Bin neugierig auf den konkreten Schaltplan und darauf wie man auf die Idee kommt nen Piezo vorzuspannen. Das müßte ihn eigentlich stark dämpfen. Naja wenns funktioniert dann soll es gut sein.
Was denkt da der CB-Freak?
Wenn der Störabstand ausreicht ist es manchmal besser auf Verstärkung zu verzichten als im QRM zu ersticken.
Hannes,
nix Woodo, die Kabel gibts auch fuer die Industrie (bei kleinen Signalen in der Medizintechnik, Analysentechnik ...)
L i n k (http://www.rsonline.de/elektronische-bauelemente-de/1/147167117-Low-noise-Koax-Kabel.html)
Hallo,
@Winne
Den Piezo vorzuspannen hab ich einfach mal ausprobiert, ohne eigentlich einen Sinn darin zu sehen.
Der Schaltplan ist eigentlich bis auf folgende Änderungen wie vom Bausatz Nr 197688 vom C...
Änderungen:
1:Ausgangspoti P2 ist 10k statt 47k (hatte ich schon)
2:C3 ist 33u, kann nicht schaden, aber immer noch zu wenig, darum
3:zusätzlich RC Filter für Versorgung 620 Ohm und 100uF
@Rudo
Das mit der Mikrofonie ist mir später eingefallen, nur dass es so krass ist habe ich nicht gedacht.
Nur dass es rauscharme Kabel gibt war mir neu.
Bei Vodoo dachte ich in anderen Preisklassen, so wie 2000€ für ein Chinch vom CD Player zum Verstärker mit 1Meter Länge.
Obwohl bei HF ist dieser Preis ja nicht mal so unrealistisch.
mfg
Hannes
jo, eine Geschichte aus den 80ern: waehrend meines Urlaubs hat sich der Fertigungsleiter von meinem Platz eine Rolle 3mm 50Ohm Coax-Kabel gerafft und verbauen lassen. An den Kabelbaeumen in den Geraeten konnte er immer nur ca. 500 Ohm Isolation messen und hatte keine Erklaerung dafuer, natuerlich funktionierte nichts:D es war ein graphitiertes Kabel, heute benutzt man Leitplastik, wie ich sehe...
(wenn man da Steckschuhe aufcrimpt, muss man die Leitschicht wegmachen)
Hallo Rudo,
kaum dreht man sich um....und schon hat man das Desaster ;)
Gruss
Ein 741 produziert selbst sehr viel Mist, daher nicht für Audioanwendungen geeignet
dikreditiert mir den armen 741 nicht. Der ist zwar veraltet, aber bei entsprechendem Einsatz funktioniert er genauso gut wie jeder "Spezialtyp" ;)
Die Sache mit der Mikrofonie bei derartig hochohmigen Quellen ist ein alter Hut. Gerade zu Röhrenzeiten wurde das hinlänglich erkannt. Sicher soll die Schaltung einfach und praktisch ausfallen und da verbietet sich "Aufwand". Das Kabelproblem und die Hochohmigkeit könnte man mit einem Elektrometerverstärker mit seinem symmetrischen Eingang lösen. Da gingen dann auch 5m. Einzige Vorraussetzung, zwei Adrig geschirmt, ala CAT Kabel. Elektrometer kann man sich aus OPV selbst basteln oder fertig kaufen. Die fertigen schaffen spielend EKG Anwenungen.
73 Gerd H
Hallo Gerd,
sei nicht boese, aber fuer mich ist der 741 ein Krampf - schon 1977 habe ich den zum Alteisen geworfen, weil er mir mal ein Projekt versaut hat.
Einen 741 mit nur 0...5Volt zu betreiben ist allerdings auch indiskutabel da im Datenblatt explicit steht: min. +-5Volt! - und das sind nach Adam Riese 10V - haste ja schon gesagt ;)
Hallo,
@Anatec
Das mit der Mikrophonie bei Röhren ist mir bekannt gewesen. Da scheint es mir aber noch schneller einleuchtend, da eine Röhre ja doch verstärkend wirken soll und zudem auch noch mech. komplzierter ist. Natürlch ändert sich bei einem Kabel auch die Geometrie wenn man es berührt, nur dass das so schlimm ist!
Hätte ich die Schaltung von Haus aus als differential aufgebaut, dann hätte ich die Probleme mit Brumm und Mikrophonie nicht gehabt?
Gibt es bereits Anwendungen, wo ein Kabel als Schallaufnehmer verwendet wird? Ist nur so eine Idee, aber ein Kabel ist schnell mal verlegt und auch noch "billig". Ich dachte da so an Anwendungen wo man in "grösseren" Bereichen gleichzeitig Schall aufnehmen will. Zb Alarmanlagensensoren oder ???
mfg
Hannes
---Einen 741 mit nur 0...5Volt zu betreiben ist allerdings auch indiskutabel da im Datenblatt explicit steht: min. +-5Volt! - und das sind nach Adam Riese 10V - haste ja schon gesagt---
das ist wohl der springende Punkt.
Als der 741 auf die Welt kam war sie noch nicht digital verseucht und die Entwickler hatten immer +/-15V im Kasten. Die 5Volt Banausen fallen mit dem 741 satt auf die Nase.:D <!-- / message --><!-- sig -->
@husky2
Hätte ich die Schaltung von Haus aus als differential aufgebaut, dann hätte ich die Probleme mit Brumm und Mikrophonie nicht gehabt?nein, hättest du nicht gehabt. Alle unsymmetrisch auf dem Kabel auftretenden Spannungen werden theoretisch voneinader subtrahiert, da sie gegenüber GND gleichphasig auftreten. Ein hochwertiges sauber verdralltes Kabel vorausgesetzt. Nur Spannungsdifferenzen auf den beiden Adern werden vom Elektrometer verstärkt.
Gibt es bereits Anwendungen, wo ein Kabel als Schallaufnehmer verwendet wird? Ist nur so eine Idee, aber ein Kabel ist schnell mal verlegt und auch noch "billig". Ich dachte da so an Anwendungen wo man in "grösseren" Bereichen gleichzeitig Schall aufnehmen will. Zb Alarmanlagensensoren oder ???
Kenne ich im Moment keine, was aber nix aussagt. Allerdings würde man solch einen Sensor etwas anders bauen. ZB. das Kabel als Kapazität in den Schwingkreis eines HF Oszillators integrieren. So ist schon die kleinste Kapazitätsänderung als Modulation auswertbar. Die absolute Frequenz des Oszillators spielt da nur bedingt eine Rolle bzw. langsame Änderungen der Kapazität durch Temperatur oder auch mechanische Belastung können durch einen Hochpass ausgefiltert werden.
73 Gerd H
Gibt es bereits Anwendungen, wo ein Kabel als Schallaufnehmer verwendet wird? Ja, sowas aehnliches gibt es als Geschwindigkeitsmesser fuer Autos/LKWs. Da wird ein Spezial-Kabel in die Strassenteerdecke eingelegt (nur ein Schlitz, keine Schleife), die Autos fahren darueber und punkten damit moeglicherweise in Flensburg. Das ganze ist aber patentiert und die Messgenauigkeit von der PTB abgesegnet...
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright ©2012 Adduco Digital e.K. und vBulletin Solutions, Inc. Alle Rechte vorbehalten.