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Hallo!

Ich suche einen externen Mikrofonvorverstärker für Messzwecke.
Ich habe mal gegoogelt und dabei grundsätzlich verschiedene Typen von Verstärker gefunden:

A) Zwei Transistor Lösung, beide Transistoren verstärken, es wird am Kollektor ausgekoppelt (2x BC549C)
B) Zwei Transistor Lösung, nur der erste Transistor verstärkt, der zweite dient als Impedanzwandler, es wird am Emitter ausgekoppelt (BC550, BC560)
C) Operationsverstärker in nicht inv. Beschaltung (TL071)

Die Schaltung soll mit einer 9V Batterie betrieben werden.
Frequenzbereich 20Hz ... 20kHz am besten mit -0,5dB, also etwa 5Hz bis 40kHz -3dB
Verstärkung ungefähr 30dB oder auch mehr.
Die Ausgangsimpedanz sollte < 1kOhm sein.
Quellimpedanz des Mikros beträgt 820 Ohm, das Signal ca. 1mV.

Welcher Schaltungstyp ist zu bevorzugen?

Mikee

» » Ich finde bestimmt einen anderen für +/-2 ... 18V (LME49710 o.ä. evtl.?)
»
» Der OPA172 ist da eine gute Wahl.
»
» Oder der TLC2272.

Hallo,
der TLC2272 funktioniert gut. Ich habe mal die nicht invertierende Variante simuliert:

» Ich finde bestimmt einen anderen für +/-2 ... 18V (LME49710 o.ä. evtl.?)

Der OPA172 ist da eine gute Wahl.

Oder der TLC2272.

»
»
» Bandbreite von 1 Hz bis über 200 kHz (Bodediagramm)
» Verstärkung 43,8 dB ( ca. 150 fach ) mit 1 kOhm Ausgangsbelastung an R6
» (C3, R7)
» R6 kann durch ein Potentiometer ersetzt werden. Dann lässt sich die
» Ausgangsspannung reduzieren.
» Klirrfaktor nur 0,092 % bei 1 Khz
» Signal-Rauschverhältnis > 60 dB
» Phasengleichheit von Eingang zu Ausgang
» Handelsübliche Bauelemente
» 9 V Betriebsspannung. Ausreichend gesiebt und brummfrei

Hallo!

Ich habe obige Schaltung aufgebaut und getestet.
Hier kommen die Ergebnisse:

2x BC172C, v = 800, f-3dB = 25Hz ... 22kHz
2x BC548B, v = 563
2x BC237A, v = 260, f-3dB = 18Hz ... 63kHz

Erwartungsgemäß wird der Frequenzbereich besser je niedriger die Verstärkung ist.

Dann habe ich für die BC172C noch den R1 = 220k gegen 47k getauscht.
Die Verstärkung steigt jetzt sogar auf 850fach.

R6 lässt sich nicht wesentlich erhöhen, mit 15k funktioniert die Schaltung
gerade noch, der Aussteuerbereich ist jedoch 5 zu 95% (also völlig unsymmetrisch).
Die angegebenen Werte sind schon so ziemlich das Optimum.

Ich werde mal C1 weglassen und dann noch mal messen.

Mikee

Hallo!

» Die Schaltung mit dem TL071 habe ich simuliert.

Die Werte kann man fast nicht glauben. Dann wäre die Zwei-Transistor-Lösung
passé.

» Der TL071 ist aber nichts für Betrieb an einer 9V Batterie.
» Man ist damit weit ausserhalb seine Spezifikation!

Ich finde bestimmt einen anderen für +/-2 ... 18V (LME49710 o.ä. evtl.?)

Meine Messungen poste ich gleich an anderer Stelle.

Mikee

» » » Die Schaltung mit dem TL071 habe ich simuliert.
» »
» » Der TL071 ist aber nichts für Betrieb an einer 9V Batterie.
»
» Die paar mV als Mikrofonvorverstärker sollte er liefern können.

Man ist damit weit ausserhalb seine Spezifikation!

» » Die Schaltung mit dem TL071 habe ich simuliert.
»
» Der TL071 ist aber nichts für Betrieb an einer 9V Batterie.

Die paar mV als Mikrofonvorverstärker sollte er liefern können.

» Die Schaltung mit dem TL071 habe ich simuliert.

Der TL071 ist aber nichts für Betrieb an einer 9V Batterie.

» Falls Du noch Lust hast, interessiert mich noch ein Vergleich mit
» einem OpAmp:
»
» TL071
» nicht inv. Eingang über 10k Widerstand an Spannungsteiler 10k/10k zwischen
» +Ub und Masse, Spannungsteiler mit Elko nach Masse versehen.
» Koppelelko zum Eingang
» Und vom Ausgang Spannungsteiler 10k/100R + Elko nach Masse und den
» Abgriff am Spannungsteiler an den inv. Eingang.
» Ausgangselko
» UB = 9V wie gehabt
»
» Die Verstärkung müsste demnach 101fach sein.
» Was interessiert sind S/N und Klirr
»
» Mikee

Die Schaltung mit dem TL071 habe ich simuliert.
Klirrgrad : 0 %
S/N = 100 dB
Das sind extrem gute Werte ?
Bandbreite 18 Hz bis 36 KHz
Mit einem besseren OP = OPA 37 erweitert sich die obere Grenzfrequenz auf > 350 kHz

Hallo Kendiman
»
» Hier die Schaltung, die dir nicht so richtig gefällt.
» Verstärkung : 33,8 dB = ca. 49 fach
» S/N = 48,25 dB
» Phasenverschiebung 180 Grad
» Klirrgrad : 0,38 %

Ok, 48dB heißt das Rauschen ist 1/250 vom Nutzsignal.
Ha, da ist evtl. der Punkt weswegen mir der Rauschabstand nicht gefällt.
Das bezieht sich auf das Ausgangssignal bei 1mV am Eingang, richtig?
Also auf 49mV. Bei der anderen Schaltung mit höherer Verstärkung
von 150fach wird das S/N natürlich rund 10 dB besser.

Ich danke Dir erst mal von Herzen für die Simulationen.

Falls Du noch Lust hast, interessiert mich noch ein Vergleich mit
einem OpAmp:

TL071
nicht inv. Eingang über 10k Widerstand an Spannungsteiler 10k/10k zwischen
+Ub und Masse, Spannungsteiler mit Elko nach Masse versehen.
Koppelelko zum Eingang
Und vom Ausgang Spannungsteiler 10k/100R + Elko nach Masse und den
Abgriff am Spannungsteiler an den inv. Eingang.
Ausgangselko
UB = 9V wie gehabt

Die Verstärkung müsste demnach 101fach sein.
Was interessiert sind S/N und Klirr

Mikee

» Hallo Kendiman
»
» » » R4 ist noch 470E, der sollte auf 0E gesetzt werden. Das könnte den
» Klirr
» » » noch beeinflussen.
» »
» » Das bringt nichts. Der Klirrgrad verbessert sich nur, wenn man die
» » Eingangsspannung reduziert.
» » C1 auf 47 uF vergrößern, bringt die Grenzfrequenz auf unter 5 Hz.
»
» Und wie sieht es mit dem S/N Ratio aus?
» Deine Originalschaltung hat nur 60dB, das erscheint mir sehr wenig.
» Was mich stört, sind die 220k im Eingang. Ich hatte mir von den 47k
» eine bessere S/N Ratio erhofft.
»
» Mikee

Hier die Schaltung, die dir nicht so richtig gefällt.
Verstärkung : 33,8 dB = ca. 49 fach
S/N = 48,25 dB
Phasenverschiebung 180 Grad
Klirrgrad : 0,38 %

Hallo Kendiman

» » R4 ist noch 470E, der sollte auf 0E gesetzt werden. Das könnte den Klirr
» » noch beeinflussen.
»
» Das bringt nichts. Der Klirrgrad verbessert sich nur, wenn man die
» Eingangsspannung reduziert.
» C1 auf 47 uF vergrößern, bringt die Grenzfrequenz auf unter 5 Hz.

Und wie sieht es mit dem S/N Ratio aus?
Deine Originalschaltung hat nur 60dB, das erscheint mir sehr wenig.
Was mich stört, sind die 220k im Eingang. Ich hatte mir von den 47k
eine bessere S/N Ratio erhofft.

Mikee

» » »
» » Die Werte habe ich entsprechen abgeändert.
» R4 ist noch 470E, der sollte auf 0E gesetzt werden. Das könnte den Klirr
» noch beeinflussen.
» Grüße
» Hartwig

Das bringt nichts. Der Klirrgrad verbessert sich nur, wenn man die Eingangsspannung reduziert.
C1 auf 47 uF vergrößern, bringt die Grenzfrequenz auf unter 5 Hz.

» »
» Die Werte habe ich entsprechen abgeändert.
R4 ist noch 470E, der sollte auf 0E gesetzt werden. Das könnte den Klirr noch beeinflussen.
Grüße
Hartwig

» Hallo Kendiman!
»
» » eine 2 Transistor Mikrofonvorverstäker Schaltung
» »
» » Bandbreite von 1 Hz bis über 200 kHz (Bodediagramm)
» » Verstärkung 43,8 dB ( ca. 150 fach ) mit 1 kOhm Ausgangsbelastung an R6
» » (C3, R7)
» » R6 kann durch ein Potentiometer ersetzt werden. Dann lässt sich die
» » Ausgangsspannung reduzieren.
» » Klirrfaktor nur 0,092 % bei 1 Khz
» » Signal-Rauschverhältnis > 60 dB
»
» Geil! So etwas kann ich nicht. Darum mal die Bitte ein paar Bauteilwerte
» zu ändern, weil ich fast die gleiche Schaltung hier habe:
»
» R1 = 220k bitte ändern in 47k
» R2 = 470R -> 1k
» R3 = 470R -> 2k2
» R4 = 470R -> 0R
» R5 = 150k -> 100k
» R6 = 2k7 -> 6k8
»
» Transistoren BC549C (alternativ BC547C, BC548C)
»
» Was ändert sich?
»
Die Werte habe ich entsprechen abgeändert.
Verstärkung bleibt bei 43 dB
Bandbreite von 20 Hz bis 200kHz.
Klirrgrad 2,092 bei 1 KHz
Transistoren werden stark gegengekoppelt.
Darum ist die Auswahl unkritisch
BC 107, BC108, BC109, BC 237, BC 239 BC 239, BC547, BC 548, BC549 oder vergleichbare.

Andere Schaltung werde ich noch testen.


Bildschirmfoto

Hallo Kendiman!

» eine 2 Transistor Mikrofonvorverstäker Schaltung
»
» Bandbreite von 1 Hz bis über 200 kHz (Bodediagramm)
» Verstärkung 43,8 dB ( ca. 150 fach ) mit 1 kOhm Ausgangsbelastung an R6
» (C3, R7)
» R6 kann durch ein Potentiometer ersetzt werden. Dann lässt sich die
» Ausgangsspannung reduzieren.
» Klirrfaktor nur 0,092 % bei 1 Khz
» Signal-Rauschverhältnis > 60 dB

Geil! So etwas kann ich nicht. Darum mal die Bitte ein paar Bauteilwerte
zu ändern, weil ich fast die gleiche Schaltung hier habe:

R1 = 220k bitte ändern in 47k
R2 = 470R -> 1k
R3 = 470R -> 2k2
R4 = 470R -> 0R
R5 = 150k -> 100k
R6 = 2k7 -> 6k8

Transistoren BC549C (alternativ BC547C, BC548C)

Was ändert sich?

Und dann habe ich noch eine, die in meinen Augen nichts taugt:
R1 = 6k8
R2 = entfällt
R3 = 680R
R4 = 1k2
R5 = 100k
R6 entfällt
C1 entfällt
Dafür ist der Ausgang jetzt zwischen R3 und R4
Transistoren wie oben

Mikee