Förstärkning i mikrofon

[Flint]

Det vore ju kul, men om du inte har något emot det så tycker jag att vi bollplankar lite till först. Det känns som om det finns mycket här att hämta. Det här med hur man ska mäta t.ex. Med eller utan kapsel. Bara tanken att knäcka fram en bra arbetsmetod lockar. Lika mycket som att få fram en färdig krets. Sen tycke jag nog att Roger är den som bör bygga i första hand eftersom det är han som slog an temat. Om jag ska bygga beror på om jag får tillräckligt mycket inspiration. Som det är nu är jag mest nyfiken på vart det här ska leda. Kan bli skitbra - kan rinna ut i sanden. Men tack för erbjudandet. Om jag ska bygga kommer det också att innebära att cadda ett kretskort. Det är lika roligt det, för då kan jag få till det mycket snyggare än vad originalet är som är gjort med förmodligen tejpmönster någon gång 1973-74.

[Sigurd_Ruschkowski]

.MODEL BC850BLT1 NPN (IS=10.2F NF=1 BF=377 VAF=121 IKF=60M ISE=3.47P NE=2
+ BR=4 NR=1 VAR=24 IKR=90M RE=0.515 RB=2.06 RC=0.206 XTB=1.5
+ CJE=17.6P VJE=1.1 MJE=0.5 CJC=5.68P VJC=0.3 MJC=0.3 TF=1.59N TR=1.1U)

Går det bra med de här värdena på LEDen?

Här är mina modeller:
.MODEL BC850BLT1 NPN (IS=10.2F NF=1 BF=377 VAF=121 IKF=60M ISE=3.47P NE=2
+ BR=4 NR=1 VAR=24 IKR=90M RE=0.515 RB=2.06 RC=0.206 XTB=1.5
+ CJE=17.6P VJE=1.1 MJE=0.5 CJC=5.68P VJC=0.3 MJC=0.3 TF=1.59N TR=1.1U)

.MODEL LED0 D (IS=93.5P RS=84M N=2.63 BV=5 IBV=10U
+ CJO=2.97P VJ=.75 M=.333 TT=4.32U)

BC850modellerna är identiska
men LEDmodellerna är inte identiska.

Lite frustrerande att vi simuleras så olika.
Har du möjlighet att ta min LEDmodell och prova med den och mäta Zin igen?



Sigurd



/S

[Flint]

Ska försöka leta på vart den %&%%¤# ligger som text någonstans.

[Sigurd_Ruschkowski]

Det vore ju kul, men om du inte har något emot det så tycker jag att vi bollplankar lite till först. Det känns som om det finns mycket här att hämta. Det här med hur man ska mäta t.ex. Med eller utan kapsel. Bara tanken att knäcka fram en bra arbetsmetod lockar. Lika mycket som att få fram en färdig krets. Sen tycke jag nog att Roger är den som bör bygga i första hand eftersom det är han som slog an temat. Om jag ska bygga beror på om jag får tillräckligt mycket inspiration. Som det är nu är jag mest nyfiken på vart det här ska leda. Kan bli skitbra - kan rinna ut i sanden. Men tack för erbjudandet. Om jag ska bygga kommer det också att innebära att cadda ett kretskort. Det är lika roligt det, för då kan jag få till det mycket snyggare än vad originalet är som är gjort med förmodligen tejpmönster någon gång 1973-74.

Om du ska göra kort, ja då blir det riktigt professionellt
Kanske kan du göra lite olika kort med olika kopplingar när du ev ändå är i farten.

Komponenter på båda sidor om ett 4-lagerskort kanske?

En SOIC14 (för OPA4132) tar bara upp 9 x 6 mm kortyta.

Jag börjar tro att min 4-OPampkoppling är den som tar upp minst plats av alla våra kopplingar.
Då räknar jag med att man anv 0805-motstånd, och ingen inga stora avkopplingskondingar utan 100n el 10n PPS (helst inga keramer).



Sigurd

[Flint]

Jag är i alla fall inne på ytmonterat.

[Flint]

Men hursomhelst så får jag alltså
6G vid 100 Hz
1,7G vid 1k
181M vid 10k
28M vid 20kHz

med mickens kapacitans.

Kopplingen kan vi kalla DubbelLED-1.

Utan kapselns kapacitans får jag:

900M vid 100 Hz
93M vid 1k
17M vid 10k
1M vid 20kHz

Nu verkar det stämma bättre. Nya LEDer gjorde susen. Dom gamla var nog utslitna.

Med kapseln
100Hz 6.421G
1kHz 1.62G
10kHz 184.7Meg
20kHz 98Meg

Utan
100Hz 990 Meg
1kHz 104Meg
10kHz 19Meg
20kHz 10.11Meg

[Sigurd_Ruschkowski]

Men hursomhelst så får jag alltså
6G vid 100 Hz
1,7G vid 1k
181M vid 10k
28M vid 20kHz

med mickens kapacitans.

Kopplingen kan vi kalla DubbelLED-1.

Utan kapselns kapacitans får jag:

900M vid 100 Hz
93M vid 1k
17M vid 10k
1M vid 20kHz

Nu verkar det stämma bättre. Nya LEDer gjorde susen. Dom gamla var nog utslitna.

Med kapseln
100Hz 6.421G
1kHz 1.62G
10kHz 184.7Meg
20kHz 98Meg

Utan
100Hz 990 Meg
1kHz 104Meg
10kHz 19Meg
20kHz 10.11Meg

Stämmer ju överens perfekt - jag hade lite svårt att mäta vid 20k så dina siffror stämmer nog mer än mina.
Himla skönt att vi simulerar lika bra

Således har vi en krets (kallad "DubbelLED-1") som har en superb inimpedans upp till 20kHz.

Någon som vet vad som händer med ljudet om man belastar en mickkapsel med säg 1G mot tex 10M respektive 1kOhm?



Sigurd

[RogerGustavsson]

Flint!

Klampar väl in och stör prcessen.... Kan inte inte hålla mig. Den som inget frågar får heller inget veta.

Utgångspunkt den nedanstånde simuleringen.

1. Vad händer med ökad drivspännin, säg 24 V?
2. Vad händer med högre Idss, t.ex. 10-15 mA?
3. Någon aning om vilka nivåer in/ut den kan klara?
4. Är det ingångsteget eller bufferten som är den begränsande faktorn?
5. Kan man göra något åt 1 uF komdensatorn likt din krets med BF245A?
6. Uteslutande av 100 uF kondensatorn ger väl en halvering av förstärkningen?


quote="Flint"]Då tar vi den här först. Jag kallar den telinga_original.

Fyller på här i inlägget efterhand. Använd fet är 6mA-modellen.






Frekvensgång med kapsel 56p mellan generator och ingång.
10V betyder 10ggr förstärkning.





Frekvensgång utan kapsel 56p mellan generator och ingång.





Inimp. med kapsel.
1kHz = 2.83Meg
10kHz=282k





Inimp. utan kapsel.
1kHz = 9.69k
10kHz=612ohm





Utimp. 108ohm 1kHz




Dist har jag svårt att mäta. Skillnaden utan/med mickkapsel gör att jag inte vet hur jag ska bete mig.


//[/quote]

[Flint]

Utgångspunkt den nedanstånde simuleringen.

1. Vad händer med ökad drivspännin, säg 24 V?
2. Vad händer med högre Idss, t.ex. 10-15 mA?
3. Någon aning om vilka nivåer in/ut den kan klara?
4. Är det ingångsteget eller bufferten som är den begränsande faktorn?
5. Kan man göra något åt 1 uF komdensatorn likt din krets med BF245A?
6. Uteslutande av 100 uF kondensatorn ger väl en halvering av förstärkningen?

1 Ingen direkt påverkan på den knepiga funktionen.
2 Ingen förändring.
3 Kretsen klipper så att det syns vid 2.3V RMS ut med 9V matning. Det är OK.
4 Jag ser det som att ingågssteget/feten dj¤vlas. Har lite grejer på gång för att visa det jag menar. Bufferten bara följer med och den verkar OK.
5 Påverkar inte mycket i nuläget
6 Stämmer nog. Vi får se när och om kretsen uppför sig bättre.

Som jag ser det passar inte 2SK170 nå't vidare till just den här kretsen. Jag säger inte att jag har rätt men jag får ingen ordning på den.

[Flint]

Stämmer ju överens perfekt - jag hade lite svårt att mäta vid 20k så dina siffror stämmer nog mer än mina.
Himla skönt att vi simulerar lika bra

Således har vi en krets (kallad "DubbelLED-1") som har en superb inimpedans upp till 20kHz.

Jo det är fint när man kan hitta logik och konsekvens. Då är man på rätt väg. Jag är hela tiden medveten om att jag kan ha gjort något fel i simuleringen. Det gäller att kolla allt några gånger extra.

Din krets har klart högsta ingångsimpedansen hittills.

[Flint]

Ingångskapacitans. Telingakretsens ingångssteg.
Dels med 2SK170/6mA och dels BF245A

Metod.
10Meg i serie med gaten och bestämmer -3dB-punkten.
Ligger på 46Hz för 2SK170 och 312Hz för BF245A.

Det blir uträknat för:
2SK170 346pF
BF245A 51pF

Alltså betydligt lägre ingångskapacitans på HF-feten. Dessutom kan man se en kraftig resonans för 2SK170. Hur den uppstår kan man fråga sig. Måste vara någon typ av induktans närvarande. Den verkar "elektriskt" genererad, för utan matningsspänning uppstår den inte. Jag har simulerat det. BF245A har inte det problemet. Kapacitasnvärdena utan matningsspänning 2SK170 = 45.9pF och BF245A = 4.4pF.

[RogerGustavsson]

Erno Borbely's hemsida har ett par dokument om JFET.

http://www.borbelyaudio.com/adobe/ae599bor.pdf
http://www.borbelyaudio.com/adobe/ae699bor.pdf

Jag hajar inte mycket av det som skrivs men det gör säkert andra. Sigurd verkar redan vara en JFET-fan och vara bekant med Borbely's utbud. Där tas också upp det där med kaskodkoppling. Finns det något att hämta för denna tråds applikation?

[Flint]

Det där ska jag lusläsa. Såg lite snabbt att dom snackar om det jag simulerade i förra inlägget. Det jag kallar ingångskapacitans och dom Ciss. Det är den som jag tror ställer till det i telinga-kretsen för 2SK170. Det och att den har lägre ingångsresistans mot t.ex. BF245A. Det flyter en viss gateström som påverkar arbetspunkten när man kör så höga värden på gatemotståndet som upp till 10Gohm som vi gör här. Jag tror att det börjar klarna.

Nuvarande hypotes:
2SK170 har problem med SRPP-kretsar eftersom den (FETen) kräver (?) samma bias på de båda seriekopplade fetarna.

[Sigurd_Ruschkowski]

För ett CS-steg så blir ju ingångskapacitansen ung lika med
gain * JFET_Cin
men om man kaskodkopplar detta steg blir
ingångskapacitansen ung lika med JFET_Cin

Jag gjorde ju en koppling i tråden som har en
kaskodkoppling.

Kostar som sagt en trissa.



Sigurd

[Flint]

Som jag ser det har vi två problem med 2SK170.

1 Ingångskapacitansen.
2 Något låg ingångsresistans.

--------

En jämförelse mellan några FETars ingångsresistans. Kolla spänningen på gaten. Ju högre värde <==> ju större ström <==> ju lägre gateresistans.

Kritisera gärna kopplingen. I frågan om 2SK170 är tendensen tydlig. Gateresistansen i princip en tredjedel av BF245A:s.



Gemensam ström.





Gemensam sourcsspänning.

[Flint]

Sigurd.
Vad har din krets "DubbelLED-1" för ingångskapacitans och ingångsresistans?


Roger.
Den här kopplingen fungerar inte med 2SK170. Går inte att få dc-nivåerna att stämma. Med 99% säkerhet beroende på biasproblem. Ingångsresistansen(?).






Det blir så här, dvs. den undre FETen bottnar.





Det som talar för min teori är att om jag ger den övre FETen samma bias som den undre så stämmer det (ett till 1Gohm motstånd är dock mycket oekonomiskt). Men då måste jag shunta förbi ACn med en kondensator för att push/pull-principen ska fungera.
Förstärkningen med 56p i serie med insignalen blir låg. Förmodligen för att 56pF är lite jämfört med ingångens runt 400pF. Signalen shuntas till jord via ingångskapacitansen (via source och drain).





Med stor ingångskonding (mickkapsel) blir det istället raketbränsle. 20kggr förstärkning. 86dB. Otroligt mycket. Jag försöker hitta logik här, men det är inte det lättaste. Fenomenet har dykt upp med 2SK170 ett flertal gånger nu. Någon som har en tänkbar förklaring? Som jämförelse kan sägas att BF245A uppför sig lika förutsägbart som ett rör under samma förhållanden, helt utan knepigheter.

[Sigurd_Ruschkowski]

Som jag ser det har vi två problem med 2SK170.

1 Ingångskapacitansen.
2 Något låg ingångsresistans.

2Sk170 har 30pF Ciss och 6pf Crss och om man vill ha gain så spelar Crss större roll än Ciss.

BF245 har 3p resp 0,7p så det är stor skillnad - speciellt om man vill ha gian.

MEN,
hur är det med gainmöjligheterna för ovanstående trissor?

2Sk170 har ca 10ggr större gainmöjligheter.

Hur mycket brusar BF245 - någon som vet?

Hur linjär är BF245?

Jag har en bunt BF245 hemma om någon vill prova att bygga med den.


Sigurd

[Flint]

Linjariteten på BF245 är bra. En HF-fet förväntas gå högt upp i frekvens.

Gain i dom kretsar jag har byggt och simulerat har varit logisk och förutsägbar vilket inte vårt nuvarande simmande med 2SK170 kan sägas vara. Simulera och testa. Se också min SRPP med BF245A tidigare i tråden.

Brus vet jag inte i jämförelse mot 2SK170. Jag vet bara att jag har upplevt den som brusfri. Men det var i ett förstegsbygge och inte som första steg efter en elektretkapsel. Att Jänkarna inte pratar om den beror nog mest på att den är europeisk.

[Sigurd_Ruschkowski]

20 000 ggr gain är väl inte ens teoretiskt möjligt!?!?!?
Kanske en bug i SPICEmotorn?

Flint,
vad är det för fördel med push-pul i Telingakoppling?

Själva har jag bara sett push-pull i utgångssteg.



Sigurd

[Flint]

vad är det för fördel med push-pul i Telingakoppling?

Övertonsutsläckning. Impedanssänkande.

[RogerGustavsson]

Den här kretsen skulle vara kul att testa:


Liksom den här:


Behöver FET:arna vara matchade i någon av dem? Om inte, så är största utgiften för 1 GOhm-moståndet (Elfa har några stora och dyra).

[Flint]

I min krets med BF245A ska dom två fetarna vara matchade. Jag har i princip byggt den men utan buffert och det har fungerat till 100%. Enda skillnaden är att jag inte har använt 1Gohm som gatemotstånd. Även om simuleringen säger att det fungerar kan man inte helt lita på att det stämmer i verkligheten. Men jag tror att det går bra. Kanske kan du köpa två matchade BF245A av Sigurd och testa med. Jag kan också skicka över ett matchat par om du vill. Av förklarliga skäl har jag inget 1Gohm motstånd hemma. Annars skulle du få svar på om det går inom fem minuter. Simuleringen är dock tydlig. Med 5Gohm börjar arbetspunkten krypa lite. Med 10Gohm har den flyttat sig rejält. 1Gohm går i stort sett perfekt.

Telingakretsen kräver inte supematchning eftersom den övre fetens arbetspunkt tvångsstyrs av de två 1Meg-motsånden. Men jag tippar att matchningen påverkar distnivån. Matchat är i alla fall ingen nackdel. Jag tror också att du lugnt kan gå ner till 1Gohm på gatemotståndet utan att det skadar. Det kan kanske höja fu lite men... vadå? Kanske en kostnadsfråga också?
Telingakretsen går också bra att köra med BF245A om man ökar sourcemotståndet till 1k. Då gäller samma matchningstvång även där, dvs. har mindre betydelse.

[RogerGustavsson]

Hur är det med denna, kan man hänga på en buffert av något slag? JFET eller bipolär? Kan bufferten ge lite förtärkning också?

[Flint]

Zut=10K
Först. obelastad=14.518ggr <==> 23.23dB
Dist vid 504mV ut. Första övetonen (dvs. andratonen)= 2,927521%
Tredjetons dist = 0,010776%

Visst kan man hänga på en buffert men andratonsdisten kommer att följa med. Det blir nästan sinnebilden av en "rörmick".

[RogerGustavsson]

Zut=10K
Först.=14.518ggr <==> 23.23dB
Dist vid 504mV ut. Första övetonen (dvs. andratnen)= 2,927521%
Tredjetons dist = 0,010776%

Jo, men vid lägre innivå ser det väl annorlunda ut? Du angav:

Utimpedans runt 10K. (Lämplig belastningimp. 100K ?)

Dist vid 3.2mV in. Andraton 0.166%

Kanske blir det för mycket med 8-16 mV in? Högre matningsspänning? C parallellt med 470 Ohm kan kanske tas bort för lägre förstärkning/lägre distorsion/höjd innivå?

[Sigurd_Ruschkowski]

Linjariteten på BF245 är bra. En HF-fet förväntas gå högt upp i frekvens.

Gain i dom kretsar jag har byggt och simulerat har varit logisk och förutsägbar vilket inte vårt nuvarande simmande med 2SK170 kan sägas vara. Simulera och testa. Se också min SRPP med BF245A tidigare i tråden.

Brus vet jag inte i jämförelse mot 2SK170. Jag vet bara att jag har upplevt den som brusfri. Men det var i ett förstegsbygge och inte som första steg efter en elektretkapsel. Att Jänkarna inte pratar om den beror nog mest på att den är europeisk.

Jag menar alltså inte hur högt upp den går i frekc utan hur
linjär den är som förstärkare.
Dvs Hur raka är kurvorna Id vs Vds i sitt arbetsområde.
Jag hittar nämligen inte data på varken brus eller linjaritet i databladet.

Jänkarna pratar mest om japanska trissor vad jag sett.
Jag anv själv mest japanska trissor.

Brusfaktorer är ofta speca i SPICEmodellerna men jag vet inte om man kan lita på dem.




/S

[Flint]

Värdet vid 3.2mV är samma nu som förra gången. 3.2 är toppvärdet, alltså 2.26mV rms. Det missade jag kanske att tala om förra gången.

Däremot ändrade sig inte disten mer än någon tiondels% vid den högre nivån 504mV när jag höjde från 9 till 24V matning.

Förstärkning utan C = ca. 8ggr. 18dB

Andraton vid 500mV ut = 1,58%. Dvs. något lägre än med konding.
Men då på bekostnad av gain. (Matning 24V)

[Flint]

Jag menar alltså inte hur högt upp den går i frekc utan hur linjär den är som förstärkare.
Dvs Hur raka är kurvorna Id vs Vds i sitt arbetsområde.

Är inte det i princip samma sak? Berätta.

[RogerGustavsson]

Förstärkning utan C = ca. 8ggr. 18dB

Andraton vid 500mV ut = 1,58%. Dvs. något lägre än med konding.
Men då på bekostnad av gain. (Matning 24V)

500 mV ut med förstärkningen 8 ggr (18 dB) betyder hela 62 mV in och det kommer inte att inträffa i första taget. 8-16 mV in ger mera rimliga utnivåer 64-128 mV. Är inte disten lägre då?

[Flint]

500 mV ut med förstärkningen 8 ggr (18 dB) betyder hela 62 mV in och det kommer inte att inträffa i första taget. 8-16 mV in ger mera rimliga utnivåer 64-128 mV. Är inte disten lägre då?

Visade värdet mest som jämförelse vid nivån 500mV med och utan konding.

Med 10mV rms in blir det 0.25% på första övetonen. Arbetspunkten skulle behöva justeras för 24V-drift så kanske kan det gå att sänka disten lite ytterligare. Men där har du storleksordningen. I mina öron ett fullt godtagbart värde.