Symmetrische Mikrofonvorverstärkerschaltung

In diesem Beitrag lernen wir eine einfache HiFi-symmetrische Mikrofonvorverstärkerschaltung kennen und bewerten auch die Berechnungen und Spezifikationen des Designs anhand von Formeln.

Was ist ein symmetrischer Vorverstärker?

Ein 'symmetrischer' Verstärker oder Differenzverstärker besitzt nicht nur einen, sondern zwei unterschiedliche Eingänge, und nur der Unterschied zwischen diesen Eingängen wird tatsächlich verstärkt.

Um zu erläutern, wie dies funktioniert, sehen Sie sich bitte das Diagramm an, das eine Basisversion einer symmetrischen Mikrofonvorverstärkerschaltung zeigt. Um die Berechnung zu vereinfachen, reduzieren wir die Verstärkung auf 9, indem wir einfach Rl = R4 = und R5 = Rl l = 9 ausführen.

Schaltplan

Normalerweise sind die Einheiten nicht kritisch. nur die Proportionen sind. Wir beginnen die Begründung mit der Untersuchung der Situation, in der der Eingang mit R1 bei 0 V und der Eingang mit R4 bei + 100 mV liegt.

Wie die Schaltungen funktionieren

Ein perfekter Verstärker erledigt ein paar Dinge - er nimmt praktisch keinen Strom in die Eingangspins auf und lässt den Ausgang unabhängig von Spannungsschwankungen an den Eingangspins unberührt.

Wir brauchen daher 100 mV bis R4 und daher eine Spannung von 900 mV um R11 (es besitzt den 9-fachen Widerstand und genau den gleichen Strom wie R4). Dies bietet uns einen Gewinn von neun. Der Ausgang ist aus diesem Grund -900mV. Unter diesen Umständen erreicht jeder Zeitpunkt A 0 V und Punkt B liegt in + 100 mV. Punkt D wird an sein

VB x R5 / (R1 + R9) = 90 mV

Infolgedessen liegt Punkt C zusätzlich bei + 90 mV. Die Spannung um R4 wird wahrscheinlich 90 mV betragen und die Spannung um Rl wird 810 mV (9 x 90 mV) betragen.

Dies impliziert, dass die Ausgangsspannung + 900 mV betragen sollte. Auch dies ist mit einem Gewinn von neun. Beachten Sie auch, dass die Polarität (oder Phase) nicht gleich ist. Stellen Sie sich zu diesem Zeitpunkt vor, beide Eingänge liegen bei + 1 V, Punkt D liegt wahrscheinlich bei + 900 mV und somit bei Punkt C.

Die Spannung durch R4 beträgt 100 mV und R11 900 mV. Dies ergibt eine Ausgangsspannung von (1 V). Das gemeinsame Signal wird auf keinen Fall verstärkt. Falls jedoch ein Eingang (B) IV erreicht und der andere (A) bei 1,0 lV liegt Die Differenz wird verstärkt und der Ausgang wird wahrscheinlich -lV sein.

Zurück zur spezifischen Schaltung haben wir einen LM301A mit einem Paar rauscharmer Transistoren in der vorderen Stufe eingesetzt.

Diese Transistoren kommen mit einem konstanten Strom durch Q3 und Q4. Ein konstanter Strom ist notwendig, da sich die Eingänge erhöhen und verringern können, ohne die Spannung um R6 oder R7 zu transformieren

Der Widerstand R2 und R3 beziehen sich darauf, dass die UV-Eingänge normalerweise hoch genug sind, um die Funktion nicht im geringsten zu beeinträchtigen

Teileliste für symmetrische Mikrofonvorverstärkerschaltung

• R1, R4 = 330
• R2, R3, R6, R7, R8 = 10K
• R5 = 33K
• R9 = 3K3
• R10, R11 = 33K
• R12 = 1K
• C1 = 1nF C2,
• C3 = 33 uF / 25 V.
• C4, C7 = 10 uF / 25 V.
• C5 = 33 pF
• C6 = 100 nF
• Q1, Q4 = BC109C
• IC1 = LM301A

Technische Spezifikationen:

Frequenzgang: 10Hz - 20kHz (<5V output) +0/ -3dB
Gewinn: 40 dB
Äquivalentes Eingangsrauschen: -123 dB (0,5 uV)
Verzerrung: 0,05%, 300 mV - 5 V Ausgang, 100 Hz - 10 kHz
Maximale Eingangsspannung: 100 mV
Gleichtakt-Ablehnungsverhältnis: 60 dB
Maximales Gleichtaktsignal: 3V