Testar Eric Wallin mikrofonförstärkare

[xmag]

Jag håller på att utveckla mikrofonförstärkare "EMA2203" (som det finns en tråd om) till mikrofonförstärkare "EMA2204". Jag tänkte dock först testa Eric Wallins koppling som "höjts till skyarna" och se om jag kan sno något därifrån. Jag byggde Wallins förstärkare (som egentligen är en modifiering av Jason M. Neal mikrofonförstärkare. Ingen av dem finns kvar på nätet längre, möjligen finns de inte ens kvar i livet).

Problemet jag har med den jag byggt är att den inte fungerar. Jag har kollat, dubbelkollat och kollat några gånger till, den är rätt kopplad men det kommer ingen signal ur den. Gick vidare och jämförde Wallins eget kretskort med hans schema. De stämmer inte överens. Kopplingsdäcket han använde stämmer inte heller överens med vare sig schemat eller kretskortet. Inte lätt att hitta felet då.

Så här ser Wallins koppling ut:

Eric Wallin modifierad av mig.png (11.08 KiB) Visad 601 gånger

Jag har på schemat plockat bort klippningsvarningen och har bara med signalförstärking och biasströmen.

Kan någon se något fel?

Det jag redan snott och som fungerar på kretsen är biasmatningen (kopplingen till vänster om "Input"). Den har jag redan byggt in i min mikrofonförstärkare jag skall visa senare i en ny tråd.

[xmag]

Den enda skillnad jag kan se på denna förstärkare mot den jag redan har (som fungerar) är R6. Den finns inte på min. Lite olika värden borde inte vara så kritiskt att den inte fungerar.

[jansch]

Den enda skillnad jag kan se på denna förstärkare mot den jag redan har (som fungerar) är R6. Den finns inte på min. Lite olika värden borde inte vara så kritiskt att den inte fungerar.

R7 och R8 är ju spänningsdelare för att skapa "0-referens" d v s halva matningsspänningen. C3 stabiliserar spänningen så att variationer i matningsspänningen inte når opamp:ens ingång.
R6 möjliggör att signalspänning kan nå opamp:en, annars hade C3 också kortslutit signalspänningen. Med denna koppling är då inimpedansen till opampen = R6 = 33kohm. Utan R6 fungerar alltså inte kretsen.

[xmag]

Den enda skillnad jag kan se på denna förstärkare mot den jag redan har (som fungerar) är R6. Den finns inte på min. Lite olika värden borde inte vara så kritiskt att den inte fungerar.

R7 och R8 är ju spänningsdelare för att skapa "0-referens" d v s halva matningsspänningen. C3 stabiliserar spänningen så att variationer i matningsspänningen inte når opamp:ens ingång.
R6 möjliggör att signalspänning kan nå opamp:en, annars hade C3 också kortslutit signalspänningen. Med denna koppling är då inimpedansen till opampen = R6 = 33kohm. Utan R6 fungerar alltså inte kretsen.

OK!
Jag har varken R6 eller C3. Dessutom sitter R7 och R8 direkt på signal in. Det är alltså Wallins konstruktion här ovan jag inte får att fungera medan min (den andra tråden) fungerar.

Mmmm, jag bytte testapparat, kanske är den det är fel på. Skall kolla....

[xmag]

Den enda skillnad jag kan se på denna förstärkare mot den jag redan har (som fungerar) är R6. Den finns inte på min. Lite olika värden borde inte vara så kritiskt att den inte fungerar.

R7 och R8 är ju spänningsdelare för att skapa "0-referens" d v s halva matningsspänningen. C3 stabiliserar spänningen så att variationer i matningsspänningen inte når opamp:ens ingång.
R6 möjliggör att signalspänning kan nå opamp:en, annars hade C3 också kortslutit signalspänningen. Med denna koppling är då inimpedansen till opampen = R6 = 33kohm. Utan R6 fungerar alltså inte kretsen.

OK!
Jag har varken R6 eller C3. Dessutom sitter R7 och R8 direkt på signal in. Det är alltså Wallins konstruktion här ovan jag inte får att fungera medan min (den andra tråden) fungerar.

Mmmm, jag bytte testapparat, kanske är den det är fel på. Skall kolla....

Nej, den fungerar!
Wallins mikrofonförstärkaren här ovan fungerar inte. Jag får utslag från -90db till -75db när nivån höjs från inget till max. Den borde gå upp till klippning som ligger vad ca -5dB

[xmag]

Felet ligger vid R9 och R10. När jag byglar över de två motstånden får jag nivå ut tillräckligt att mäta men fortfarande för låg nivå.

[xmag]

När jag byglar över R9 blir frekvens och fas rakare men fortfarande inte som det skall vara och nivån åker upp från -75dB till -40dB. Ökas R9 skall ju förstärkningen öka och minskar man den minskar förstärkningen. Därför är det konstigt att förstärkningen ökar när jag byglar över R9 (=0ohm). Förstärkningen borde minska till 0 då!?

[jansch]

När jag byglar över R9 blir frekvens och fas rakare men fortfarande inte som det skall vara och nivån åker upp från -75dB till -40dB. Ökas R9 skall ju förstärkningen öka och minskar man den minskar förstärkningen. Därför är det konstigt att förstärkningen ökar när jag byglar över R9 (=0ohm). Förstärkningen borde minska till 0 då!?

Förstärkningen skall vara G = 1 för AC signaler när du byglar R9, inget annat! (där inte C2, C4, C9 och C10 påverkar frekvensgången).

[Svempa]

Ni tänker väl baklänges båda två?

Förstärkningen för OP-kopplingen är grovt sett R10/R9 +1. Dvs om R9 är 0 blir förstärkningen någonstans i närheten av råförstärkningen för OPn, extremt hög!

[xmag]

Ja, jag har experimenterat en del med förstärkningen så jag vet ganska väl hur det fungerar. För övrigt försöker jag ligga på en förstärkning på mellan 25 och 30 gånger.

Utöver detta är det något som är fel och felet ligger nära R9. Precis nu testade jag med att knipa åt lödningar med en spetsig tång. När jag gjorde detta på lödningen som R9, R11 och C5 sitter ihop började nivån kasta sig upp och ner kraftigt. Lödningen ser fin och bra ut men något kan vara fel inne i lödningen. Jobbar med det nu...

[xmag]

Felet ligger definitivt i lödpunkten R9, R11 och C5. När jag klämmer ihop lödningen med en spetsig tång och mäter får jag en dist på under 0,0005% under större delen av frekvensförloppet. Bruset blir bra men kan bli bättre med kortare ledningar och av att inte klämma en tång mitt i förstärkningsslingan..

Jag lödde om lödpunkten men det blev inte bättre, konstigt!? Får jobba lite med det. Jag vill inte bara få det att fungera, jag vill också veta exakt vad som var fel. Vi kan dock konstatera att Wallins mikrfonförstärkare är det inget fel på, det var skit bakom lödtången...

[xmag]

Nu är problemet löst!!
Det var benet på motstånd R9 som låg löst inne i lödningen. Det hjälpte inte att smälta lödtennet igen. Benet verkar fått något fett på sig så lödtennet fäste inte. Jag bytte motstånd till ett nytt så nu fungerar stärkaren som den skall.

Jag kommer att skapa en ny tråd för min nya mikrofonförstärkare senare. En del av det Wallins mikrofonförstärkare har kommer att implementeras på den.

Kan säga att THD jag gjorde nu när den var lödad gav under 0,0002% under större delen av frekvenskurvan. Bruset var sämre av anledningar vi känner till men ligger från 200hz och uppåt under 0,0005%.

[jansch]

Ni tänker väl baklänges båda två?

Förstärkningen för OP-kopplingen är grovt sett R10/R9 +1. Dvs om R9 är 0 blir förstärkningen någonstans i närheten av råförstärkningen för OPn, extremt hög!

Du har så rätt så! Lite kortslutning i hjärnan .....

[xmag]

Ni tänker väl baklänges båda två?

Förstärkningen för OP-kopplingen är grovt sett R10/R9 +1. Dvs om R9 är 0 blir förstärkningen någonstans i närheten av råförstärkningen för OPn, extremt hög!

Du har så rätt så! Lite kortslutning i hjärnan .....

Det där noterade jag inte....

[xmag]

Sista inlägget i denna problemlösartråd. Jag bjuder på en THD-mätning med 40cm långa ej skärmade kablar till och från mikrofonförstärkaren:

2022-04-24 Första THD-mätningen.png (22.37 KiB) Visad 490 gånger

Som vanligt vet man inte exakt vad man mäter. Det kan vara dist.botten för ljudkortet vi ser. I så fall är THD lägre än vad grafen visar. Vad vi med säkerhet kan säga är att THD är mycket låg för denna mikrofonförstärkarkonstruktion. En bidragande orsak kan bias vara som här regleras av en OP-amp som inte ger någon synlig effekt på mätningar alls. De andra jag testat med bara ett motstånd som reglerade bias-spänningen kunde jag se i oscilloskopet att sinuskurvorna fick lite krusningar när bias kopplades in. Med Wallins dito kan man överhuvudtaget inte skönja någon skillnad alls.