Симулятор LTspice IV

[bordodynov]

Вот сравнение разного способа снятия сигнала (идея). При низких частотах сильное увеличение плотности шумов из-за фликкер шумов полевика. Итого шумы уменьшились в 7 раз и составили 10 мкВ.

[letter]

Изобретать сами головки - несколько другая тема. Хотя Ваши результаты тоже интересны.
В трёхпроводных головках так и сделано : можно снимать сигнал со стока, закоротив резистор в истоке, либо снимать с истока, закоротив резистор стока.
Разумеется при снятии сигнала с истока выходное сопротивление на порядок ниже - отсюда ниже и тепловые шумы. Но при снятии со стока есть усиление порядка десятка, так что реальный диамический диапазон обоих вариантов возможно соизмерим - не исследовал этот вопрос.
Кроме того, при снятии с истока ужесточаются требования к шумовым х-кам рекордера или микшера.

[bordodynov]

Изобретать сами головки - несколько другая тема. Хотя Ваши результаты тоже интересны.
В трёхпроводных головках так и сделано : можно снимать сигнал со стока, закоротив резистор в истоке, либо снимать с истока, закоротив резистор стока.
Разумеется при снятии сигнала с истока выходное сопротивление на порядок ниже - отсюда ниже и тепловые шумы. Но при снятии со стока есть усиление порядка десятка, так что реальный диамический диапазон обоих вариантов возможно соизмерим - не исследовал этот вопрос.
Кроме того, при снятии с истока ужесточаются требования к шумовым х-кам рекордера или микшера.

То о чём вы пишете (трёхпроводный) верно. В этом случае получается повторитель с коэффициентом передачи менее единицы. Я же предлагаю другое подключение. В моём примере и верхняя и нижняя схемы с общим истоком. Включение с таким общим электродом определяется, какой электрод общий. Источником сигнала является источник ЭДС и конденсатор. Посмотрите на нижнюю схему. Общей точкой между этим источником сигнала и нижним резистором является исток и усиление обеих схем равно. Расчёт показал, что в моём варианте усиление незначительно меньше. Это связано с тем, что к нагрузке (2 кОм) добавилось выходное сопротивление стабилизатора (55 Ом). Фазы отличаются на 180 градусов. Т.е. Моя схема не повторитель. Ток микрофона у меня 0.47 мА. Можно (в данном случае) увеличить сопротивление до 4.7 кОм. Будет в два раза большее усиление (если конечно надо). Я не знаю какой предварительный усилитель используется. Ведь насколько я знаю нужна парафаза и для малого влияния наводок нужно передавать сигнал с возможно большей величиной.

[letter]

Считается, что полевики с затвором на основе р-n перехода практически абсолютно симметричны и что назначить истоком, а что стоком решает разработчик.
В любом случае, как я уже писал, - лезть в заводскую головку и её переделывать никто не будет - это в большую, а Lavalier и невозможно - целиковая, залитая компаундом.
Я начал с анализа готового преда с не очень понятной логикой схемотехники и кроме того работает далеко не со всеми типовыми головами - не хватает току.
Вот и хотел сваять что-то другое.

[bordodynov]

Считается, что полевики с затвором на основе р-n перехода практически абсолютно симметричны и что назначить истоком, а что стоком решает разработчик.
В любом случае, как я уже писал, - лезть в заводскую головку и её переделывать никто не будет - это в большую, а Lavalier и невозможно - целиковая, залитая компаундом.
Я начал с анализа готового преда с не очень понятной логикой схемотехники и кроме того работает далеко не со всеми типовыми головами - не хватает току.
Вот и хотел сваять что-то другое.

Не надо лезть в головку. Просто используете микрофон как двухполюсник (реально генератор тока). Для такой схемы на резисторе выделяется такое же напряжение как в истоке и стоке. Да, такие транзисторы будут работать, если поменять местами сток и исток. Реально они не симметричны. Могут иметь разную ёмкость, также могут быть разные паразитные сопротивления (пассивной, подводящей области
стока и истока). Я не предлагаю менять их местами, я предлагаю менять место включения нагрузки. Я уже так делал в своих экспериментах. Такая идея (менять местами транзистор и нагрузку) я встречал давно в биполярных усилителях. Там первый транзистор включен по постоянному току по схеме эмиттерного повторителя, а по переменному как схемы с общим эмиттером с соответствующим усилением (за счёт трансформаторной связи переменное напряжение подавалось на переход База-Эмиттер). Я применял подобную схему в своих приёмниках. Для моего включения микрофона и для стандартного включения сигнал подаётся на Затвор-Исток.

[bordodynov]

Вот как надо делать с трёхпроводным микрофоном. Сигнал практически одинаковый.

[letter]

Если я правильно понял Вашу последнюю правую картинку - Вы обвели на схеме линией то, что назывется головкой - т.е. полевик и сенсор ? Ну, наверно подразумевается ещё 100 МОм резистр с затвора.
Т.е. предлагается вообще не использовать верхний резистор в стоке 2 кОм, а вешать внешний резистор 2 кОм с точки соединения сенсора с истоком на внешний общий провод ?

Кстати - я мерял уровень вых. сигнала с двухпроводных головок - запросто до 400 мВ !

[bordodynov]

Если я правильно понял Вашу последнюю правую картинку - Вы обвели на схеме линией то, что назывется головкой - т.е. полевик и сенсор ? Ну, наверно подразумевается ещё 100 МОм резистр с затвора.
Т.е. предлагается вообще не использовать верхний резистор в стоке 2 кОм, а вешать внешний резистор 2 кОм с точки соединения сенсора с истоком на внешний общий провод ?

Кстати - я мерял уровень вых. сигнала с двухпроводных головок - запросто до 400 мВ !

Да это полевик и сенсор. Модель сделана на геометрических размерах, удельных ёмкостях т.е. всё вычисляется из реальных параметров.
Вот внутренние параметры spice модели:
.subckt emic1 mic+ mic- tierra params: frec=3k, Sens=-36, dBSPL=94,
+normal=2.537e-2/2, small=2.537e-2/4, Rload=2.2k, diametro=small
+Q=1.2 fo=15k wo=2*pi*fo Cpara=4p
+grosor=5e-6 densidad=2e3
+S=pi*diametro*diametro/4
+M=S*grosor*densidad
+k=wo*wo*M
+R=wo*M/Q
+epsilon0=8.85e-12
+epsilonR=1.2
+Xo=10e-6
+d=1e-6
+sigma=epsilon0*wo*wo*M*exp(Sens*ln(10)/20)*Q/S
+Cap=epsilon0*S/(Xo+(d/epsilonR))
+Beta=1.27e-3
+Vto=-0.6
+Av=-Rload*2*Beta*Vto
*+P=2e-5*exp(dBSPL*ln(10)/20)
+P=2e-5*exp(dBSPL*ln(10)/20)/Av
И вы всё правильно поняли. Либо использовать обычное включение резистора и диффенциальный усилитель, один вход которого по переменному току подключить к верхнему концу резистора и второй вход к нижнему. Можно использовать каскад на pnp транзисторе.

[bordodynov]

Вот способ уменьшения влияния шумов источника питания (фактически стабилитрона). Получился выигрыш по шумам в 7 раз. На более высоких частотах больше выигрыш, так как на низких уже сильно шумит микрофон. А этот выигрыш в среднем. Дальше можно применять обычный усилитель. Но более оптимален усилитель со входным PNP сразу его включающий как первый каскад.

[letter]

Пришлось пока отодвинуть в сторону тему с шумами - возникла более срочная задача.
Есть готовые специальные адаптеры, позволяющие питать микрофонные головы, предназначенные для работы от 7 и 15 вольт. В этих адаптерах внутри есть DC/DC конвертеры, работающие от питания от 2,4 В до примерно 20 В. Но вот хотелось бы их запитать от фантомных напряжений 48 В и 12 В. Попробовал подключить эти адаптеры через вышеназванную плату, которая может питаться от 12 до 48 В. Подключил. Оказалось, что с некоторыми головками это нормально работает, а с некоторыми - слышно только шипение без звука, либо, что ещё "лучше" - вой на полную мощность. Начал разбираться : померял - а сколько же тока потребляют головы, которые шумят и вопят, подключенные через этот DC/DC адаптер. Оказалось, что неслабо - где-то от 12 до 45 мА в зависисмости от входного напряжения от 2,4 В до 5 В.
Тогда решил выяснить - а сколько же току можно выжать из фантомного питания 48 В. Просимил упрощённую схемку : два резистора по 6.8 кОма - имитация стандартного выхода фантомного питания (находятся внутри микшеров и рекордеров и т.д.) Два резистора по 1 кОм - имитация минимальных резисторов звукового канала. Нулевыми их делать нельзя по понятным причинам. И получилось, что ток, который нужен для питания голов с адаптерами просто не получить от источника 48 В фантома. Или я неправильно симлю ?
Почему симил в диапазоне от 43 В ? - Потому что некоторые приборы вообще дают не чистые 48 В, а только 45 или даже 43,5 В