Предусилитель электретного микрофона гудит, странный шум и не может найти решение

Я создаю предусилитель для электретного микрофона, следуя этим указаниям по применению , выход предусилителя подключается к LM386, а затем к некоторым наушникам.

Итак, моя схема предварительного усилителя выглядит так, где VCC равно 3 В, все остальные компоненты одинаковы:

введите описание изображения здесь

и часть LM386:

введите описание изображения здесь

И это работает, я слышу, что звук усиливается, но он довольно сильно гудит .

Итак, здесь есть некоторые подробности о реализации и вещах, которые я сделал, чтобы попытаться уменьшить/выявить шум:

  • Стадия предусилителя была реализована с использованием другого операционного усилителя, того, который у меня был, OPA313, который , похоже, не является причиной, потому что это относительно малошумящий операционный усилитель, и большинство его характеристик очень похожи на используемый. в АН.

  • Моим первым предположением была схема LM386, поэтому я заземлил вход, чтобы проверить, есть ли еще шум, и его не было, поэтому совершенно ясно, что шум исходит от каскада предусилителя. Что имеет смысл, потому что этот этап имеет самый высокий коэффициент усиления.

  • Плата изначально питалась от USB (с RC-фильтром на входе 100 Ом + 330 мкФ). Поэтому, чтобы удалить возможный «нефильтрованный» шум, я запитал плату от 9-вольтовой батареи и 7805, и жужжание все еще было.

  • Провод, который соединяет микрофон с предусилителем, настолько короткий, насколько это возможно, чтобы устранить любые наведенные там шумы, поэтому я в основном соединил штифт колпачка C3 с контактом операционного усилителя.

  • Поскольку у меня нет описания электретного капсюля, я использовал значения компонентов из AN, за исключением R1, потому что каскад предварительного усилителя питается от 3-вольтового регулятора.

  • Шум не на 50 Гц, а на более высокой частоте, около 3 кГц.

Пробовал разные электретные капсюли, но шум все равно есть. Я что-то пропустил? Капсулы, которые я нашел, являются универсальными, в любом случае я не думаю, что количество шума, которое я слышу, связано с этим. Я боролся с этим уже много дней, и похоже, что решение действительно простое, но я его не вижу.

Найдите точку ввода электромагнитных помех путем подавления с помощью колпачка или шунта R или добавления большего количества шума пальцем. Это может быть вызвано дифференциальным неуравновешенным сопротивлением от синфазных помех питания и разводки проводов. Заземлите одну руку и используйте другую, чтобы ввести или подавить шум, чтобы повторить тест, чтобы найти точку введения. Понимание этого облегчит решение. то есть фильтр, экранирование (кабель STP или коаксиальный кабель, дроссель CM и т. д.)
Шум является внешним по отношению к вашей установке и, скорее всего, улавливается операционным усилителем. Убедитесь, что все сигнальные земли в порядке. Вышеупомянутый комментарий Тони также следует опробовать.
Является ли «жужжание» гармоникой частоты сети?
Вы должны помочь нам, показав значения компонентов, таких как R2, который устанавливает усиление предварительного усилителя. Кроме того, C3 обычно имеет последовательный резистор, иначе усиление может быть бесконечным на определенных частотах. Укажите значения деталей, и мы постараемся решить эту проблему.
«Шум не на 50 Гц, а на более высокой частоте, около 3 кГц» — я бы не назвал 3 кГц «жужжанием». Откуда ты знаешь, что это 3 кГц?
Привет! Я записал шум и проанализировал аудиофайл с помощью БПФ на Matlab. Это был единственный способ увидеть эту частоту шума.
C2 C3 R2 максимально приближены к операционному усилителю? Этот узел будет иметь бесконечный коэффициент усиления для любых помех, которые в него входят.

Ответы (2)

Если ответ по "csabahu" не работает, то давай подчищать VDD к микрофону.

В этот VDD вставьте серию R и шунтирующую C.

[ ПРИМЕЧАНИЕ : это ФИЛЬТР НЧ; подключить как external_VDD, ряд R, потом шунтирующий C, потом существующий R1.]

Сделайте новый R_VDD равным 1/10 от R1.

Сделайте конденсатор 1 мкФ или 10 мкФ или 100 мкФ. Заземлите колпачок на нижнюю часть электретного микрофона.

ТАКЖЕ --- усиление схемы операционного усилителя может быть огромным, потому что последовательно с входным конденсатором нет резистора. С таким большим усилением (R2 * FET_gm) эта схема может колебаться. Вставьте 1 кОм или 10 кОм последовательно с CAP.

================================================

Если предположить, что полевой транзистор действительно преобразует выходное напряжение электретного (электростатического/пьезодатчика) напряжения в вариации тока, 1/gm (1/крутизна) полевого транзистора будет Rout всей функции «микрофона».

================================================

Если у вас высокий коэффициент усиления, «электретный» узел заземления должен находиться в том же физическом месте (пайка), что и земля обходного конденсатора VDD/2 C6.

В моей схеме отсутствовал резистор 10 Ом последовательно с конденсатором (только что обновил его). Насчет R_VDD, именно так и делал, проблему не решило. Что касается коэффициента усиления операционного усилителя, то он фактически работает как трансимпедансный усилитель, поэтому коэффициент усиления не такой уж большой, см. примечания по применению на стр. 5.
Каково значение R1? Это было бы необходимо для моделирования...
Привет csabahu, Мой R1 - 2K2, а vcc для этой стадии - 3 В, поэтому у меня около 2 В на электрете. Чтобы смоделировать электрет в этой трансимпедансной конфигурации, вам придется использовать источник тока на входе. Этот источник тока будет иметь значение постоянного тока, которое вызовет падение на 2 В с помощью резистора.
Спасибо. У меня есть модель электретного микрофона с JFET, ток 500 мкА. Напряжение на электрете будет ок. 1,9В.

Я нахожу частотные характеристики LM386 очень нестабильными. Вероятно, в системе присутствуют высокочастотные колебания. Это может вызвать особый шум. Проблема вызвана 100нФ на выходе.лм386

Если это действительно проблема, ее можно исправить с помощью последовательной RC-цепи:ЛМ386-1

Обновлять:

Схема теоретически стабильна, сбои вероятны из-за сборки или MLCC. (Напряжение питания 3 В (шум) также интересно, потому что операционный усилитель получает его как инвертирующий усилитель, 75/2,2 (34x).)микамп

Наконец, я бы предложил заменить конденсатор или резистор на ок. В 10 раз больше на входе LM386, чтобы иметь соответствующую более низкую частоту среза и заменить возможные конденсаторы MLCC в сигнальной цепи (C1, C4 на этой схеме) на пленочные/танталовые конденсаторы. Конструкция пленка/тантал свободна от пьезоэлектрических помех. Недостатком MLCC может быть пьезоэлектрическая природа керамического материала. MLCC могут издавать проблемный или мешающий шум (звон или пение) из-за колебаний в слышимом диапазоне.

Хороший улов. Последовательно с этим конденсатором должен быть резистор с малым сопротивлением. Предполагается, что это сделает LM386 более стабильным.+1
csabahu, спасибо, что нашли время, чтобы смоделировать схему, на самом деле в схеме, которой я поделился, отсутствовал резистор 10 Ом последовательно с конденсатором, я обновил вопрос.
Он также не является полностью стабильным. Вместо 100н нужен конденсатор меньшего размера (22...33н).
Спасибо! Вы правы, я заменил его на конденсатор 33 нФ. Схему обновлю. (Шум все еще есть)
Пожалуйста, проведите эксперимент. Подключите конденсатор емкостью 100 мк или больше параллельно C3 (2,2 мк). Позитивный к микрофону. Спасибо.
Предусилитель электретного микрофона гудит, странный шум и не может найти решение
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v