Foxiss Микрофонный предусилитель с питанием 48 В, динамические микрофоны с разъемами XLR и фантомным питанием стоят прилично, и нам не всегда нужен такой профессиональный преобразователь. Например, для проверки схем или определения неисправности достаточно другого, более простого решения, например, такого как представлено в этой статье.
В таком типе источника питания в сигнальных цепях имеются две составляющие, переменная (дифференциальная) составляющая, переносящая аналоговую аудиоинформацию, и вторая постоянная составляющая — напряжение, подключенное через два резистора. Схема на другом конце кабеля XLR может использовать его, она потребляет ток в несколько миллиампер. Принципиальная схема микрофонный предусилитель с питанием 48 В представлена на рисунке.
Электретный микрофон, сигнал которого мы хотим усилить, подключаем к разъему J1. Один из его выводов соединен с общим проводом, а на другой подано напряжение смещения около 7,5 В через резистор R1. Это потенциал искусственной земли, введенного для симметричного питания операционного усилителя. В качестве усилителя используется микросхема TL082 — по нескольким причинам.
Первое — низкое энергопотребление, что важно в данной схеме, питание которого осуществляется несколько своеобразным способом. Вторая причина — широкая частотная характеристика и высокая скорость нарастания выходного сигнала, что очень полезно при обработке аудиосигналов. Немаловажным критерием при выборе была и цена такого операционного усилителя, которую можно назвать как доступной.
Входной каскад операционного усилителя TL08x выполнен на JFET-транзисторах, что обеспечивает ему большое входное сопротивление. В данном случае это не является необходимым, хотя это устраняет проблему компенсации входных токов смещения. Резистор R2 ограничивает любой ток, протекающий через затвор транзистора на неинвертирующем входе. Причиной этого могут быть, например, электромагнитные помехи.
Первый каскад представляет собой неинвертирующий усилитель с регулируемым коэффициентом усиления: от 1 V/V (0 дБ) до 11 V/V (20,8 дБ). Конденсатор C1 соединяет нижний конец резистора R3 с землей для переменной составляющей, позволяя выходу поддерживать любое значение постоянной составляющей. Таким образом, усилитель US1A ведет себя как повторитель напряжения постоянной составляющей, независимо от усиления переменной составляющей, установленного потенциометром P1. Конденсатор C2 может сузить частотную характеристику микросхемы, снижая уровень шума.
Второй каскад US1B работает как инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления -1 V/V. Его задача — создать составляющую противоположной полярности, но той же амплитуды, что необходимо для нормальной передачи дифференциального сигнала. Важно, чтобы резисторы R4 и R5 имели как можно более близкое сопротивление.
Компонент переменного тока подключается к кабелю XLR через конденсаторы C3 и C4, которые отделяют компонент постоянного тока. Резисторы R6 и R9 обеспечивают согласование импеданса до значения 100 Ом, что важно для больших длин.
Стабилитрон D1 стабилизирует напряжение питания операционного усилителя. Он создается резистивным делителем, состоящим из резисторов R10 и R11. Схема собрана на двухсторонней печатной плате размером 60X30 мм. Ее схема представлена на рисунке.
Правильно собранная схема в настройке не нуждается. При подключении по схеме на рисунке потребляет ток около 8 мА. Коэффициент усиления можно настроить с помощью потенциометра P1, рекомендуется начать со среднего положения. Резистор R1 можно выбрать в зависимости от типа микрофона — 2,2 кОм соответствует используемому KPCM28B.
Конденсатор C2 в схеме не использовался, поскольку в нем не было необходимости — шум, создаваемый операционным усилителем, был неощутимо мал. Однако, может быть полезным сужение полосы системы, это можно сделать, впаяв C2. Можно начать с небольшой емкости, например, 47 пФ. Это значение не окажет влияния на частотную характеристику предусилителя, но снизит эффективное шумовую составляющую.
