XLR giriş/çıkışlı mikrofon preamp tasarımı

[taydin]

Cihaz sadece bu telsiz mikrofon için olacak. Genel amaçlı yapmak için 48V fantom falan da koymak lazım, ona gerek yok. Mümkün olduğunca küçük olsun ve ideal olarak 5V USB ile çalışsın

Aluminyum kutuyu niye uygun bulmuyorsun? Mesela şu gayet yakışıklı değil mi? 100x50x25 mm gibi

[Mr_YAMYAM]

Cihaz sadece bu telsiz mikrofon için olacak. Genel amaçlı yapmak için 48V fantom falan da koymak lazım, ona gerek yok. Mümkün olduğunca küçük olsun ve ideal olarak 5V USB ile çalışsın

Aluminyum kutuyu niye uygun bulmuyorsun?

 Yüksek kazançlı yükselticilerde, alçak frekans bölgesindeki gürültülerin de ekranlanması gereklidir.
Yüksek frekanslar için en iyi iletken olan BAKIR ideal element olarak verilmektedir. Ancak alçak frekanslı gürültüler için yumuşak demir, hatta gerekli ise, yüksek manyetik geçirgenliği olan silisyum alaşımlı demir önerilmektedir.
Cihazın telsiz mikrofon için yapılacağı açık, ancak PC ile kullanım amacı açık ve net değil,
Eğer daimi olarak PC ile kullanılacaksa, elimizde iyi bir avantajımız var.
Hurdacılarda 5-10TL ye satılan eskimiş DVD okuyucuların metal aksamları çok kullanışlı olacaktır.
Bu kutuyu PC nin DVD ROM bölgesine yerleştirmek ve PC güç kaynağındaki +/-12V ları kullanmak suretiyle kendimize avantaj sağlayabiliriz.
Özellikle bir kez daha belirteyim.
5V gibi bir besleme kaynağı çok çok dejavantaj olarak karşımıza çıkacaktır.
Bu seviyedeki düşük gerilim ile yapılabilcek bir besleme devresinin gürültü değerinin mikrovoltlar seviyesinde hatta neredeyse nanovoltlar seviyesinde olması gerekmektedir. Çünkü besleme gerilimi ile beslem gerilimi gürültüleri arasındaki fark ne kadar yüksek olursa, bu bir avantajdır.
LAMBA teknolojilerini hatırlayalım.
Temel olarak bir lamba, 100 ila 300V civarı anod gerilimi ile çalışmaktadır. 300V DC gerilimdeki, 3V luk dalgalanmalar ihmal edilebilir, ama 5V beslemedeki 1mV luk dalgalanmaları gözardı edemeyiz .
Bu unsur da elde edilebilecek gürültü seviyesinde, lamba teknolojisinin üstünlüğünü belirtmektedir. Ayrıca empedans olarak ele alındığında da ground'a göre neredeyse sıfır potansiyele eşdeğer bir değerle karşılaşırız.
Tek bir 5V besleme ile elde edilebilecek mantıklı çıkış gerilimi 5Vpp dir. (Teknolojinin limitlerini zorlarsak)
5Vpp nin RMS değeri ise 2.5V*0.707=1.76V tur.
Olasılık vardır, ancak tüm tasarım gözönüne alındığında ciddi bir maliyet unsuru ortaya çıkmaktadır.
Ayrıca 1.76V üst sınır olacağı için, pre amplimiz için hiçbir HEADROOM seviyesine sahip olamayacağız. Yani üst seviye bir tasarımda bile bu seviyenin birazcık üstü çıkışlarda çıkış sinyalimiz kırpılmış olacaktır.

[taydin]

Abi eski DVD kutusu süper bir fikir! Buna göre devam edelim. Elimde kullanmadığım bir sürü DVD var, bir tanesini bunun için harcarım. Ama XLR giriş ve çıkışı herhalde PC'nin ön tarafına bakan yerden vermek daha iyi olur, anakart gürültüsünden daha uzakta oluruz.

Voltaj seviyesi konusunda haklısın. Ama artık DVD kutusu düşündüğümüze göre içine toroid trafolu güzel bir güç kaynağı yapabiliriz 

[Mr_YAMYAM]

Abi eski DVD kutusu süper bir fikir! Buna göre devam edelim. Elimde kullanmadığım bir sürü DVD var, bir tanesini bunun için harcarım. Ama XLR giriş ve çıkışı herhalde PC'nin ön tarafına bakan yerden vermek daha iyi olur, anakart gürültüsünden daha uzakta oluruz.

Voltaj seviyesi konusunda haklısın. Ama artık DVD kutusu düşündüğümüze göre içine toroid trafolu güzel bir güç kaynağı yapabiliriz 

 Benim düşüncem farklı.
Çoğu ses kartlarında INTERNAL olarak ta giriş yapılabilmektedir. Eğer ses kartınızda internal ve XLR balanced girişiniz var ise bu da iyi bir avantajdır.
Her ne kadar gürültülü olsa da, bir PC nin de kendisine ait bir şasesi bulunmaktadır. Bu şaseyi avantajımıza kullanıp, harici güvenlik tedbirleri olmadan, sadece iyi bir kablo ile ve uygun bir yerden taşıyarak sinyalimizi ses kartımıza iletebiliriz.
Ortak groundlu sistemlerde bu bir avantajdır. İki farklı ground kullanımı, groundlar arası potansiyel farklarının sıfırlanması bazen oldukça meşakkatli olabilmektedir.
DVD ROM kutusunun ön tarafına yapılabilecek, yakışıklı bir XLR girişi PC ye ayrı bir hava da katabilir.

[taydin]

Sinyal bir kere line level'a çıkarıldıktan sonra, artık sinyalin nereden gideceği veya hangi girişe bağlanacağının çok önemli kalmayacaktır (tabi hemen yanında 50 KW lık bir motor çalışmıyorsa  ) Asıl girişi çok iyi korumamız gerekiyor.

Ses kartının XLR girişini kullanmak işime gelecek, çünkü hem çok gerekli olmasa da gene gürültü koruması olacak, hem de RCA girişlerini başka işler için boş bırakmış olacağım.

Aslında PC power supply'da tamamen bağımsız ground olan iki 12V çıkış oluverse, o zaman güç kaynağı işi halledilmiş olurdu, +12/-12 yi direkt PC power supply'dan alırdık. Ama malesef şu anda sadece +12V alabileceğiz. İki tane flyback boost converter ile gene +15/-15 elde edebiliriz, ama 60dB kazanç olan bir devrenin dibinde iki tane SMPS koymak çok saçma bir iş olur. O yüzden gene en iyisi herhalde kutuya bir lineer +15/-15 power supply koymak ve 220V dan çalıştırmak.

[taydin]

Evet INA103 ile devrenin en son revizyonu. Komponent değerleri rastgele durumda, daha güncellenmedi. Simetrik 15V güç kaynağı kullanıyoruz. İlk 40 dB lik kazancı girişteki INA103 fark yükselteci temin ediyor. İlave 20 dB lik bir kazancı da INA103 çıkışındaki evirmeyen yükselteç ile elde ediyoruz. Oradan sonra da sinyali tekrar balanslı hale getirip çıkışa veriyoruz.

INA103'ün çıkışında bir de servo offset kontrol denen bir yapı var. Bunu da datasheet'te şu gerekçeyle açıklıyor: Kazanç çok yüksek olunca, çok küçük bir offset hatasına sahip INA103 için bile çıkışta birkaç voltluk offset hatası oluşabiliyor. İşte oradaki opamp'in oluşturduğu low pass filtre ile, INA103'ün referansını ayarlayarak çıkıştakı offset hatasını ortadan kaldırıyoruz. Ama offset hatası gerçekten oluyor mu, varsa ne kadar, onu bizzat ölçeceğim.

[Mr_YAMYAM]

Sinyal bir kere line level'a çıkarıldıktan sonra, artık sinyalin nereden gideceği veya hangi girişe bağlanacağının çok önemli kalmayacaktır (tabi hemen yanında 50 KW lık bir motor çalışmıyorsa  ) Asıl girişi çok iyi korumamız gerekiyor.

Ses kartının XLR girişini kullanmak işime gelecek, çünkü hem çok gerekli olmasa da gene gürültü koruması olacak, hem de RCA girişlerini başka işler için boş bırakmış olacağım.

Aslında PC power supply'da tamamen bağımsız ground olan iki 12V çıkış oluverse, o zaman güç kaynağı işi halledilmiş olurdu, +12/-12 yi direkt PC power supply'dan alırdık. Ama malesef şu anda sadece +12V alabileceğiz. İki tane flyback boost converter ile gene +15/-15 elde edebiliriz, ama 60dB kazanç olan bir devrenin dibinde iki tane SMPS koymak çok saçma bir iş olur. O yüzden gene en iyisi herhalde kutuya bir lineer +15/-15 power supply koymak ve 220V dan çalıştırmak.

 Çok doğru.
Line level rahatlıkla taşınabilir.
Kutunun ön tarafından yapılabilecek bir XLR bağlantı ile mümkün olan en kısa kablo ile irtibatlanırsa, mik alıcı bağlantısı da halledilmiş olacaktır kanaatindeyim.
XLR sistemler (BALANCED) çoğunlukla iyi kalite veya profesyonel sistemlerde kullanılmaktadır.
Bu teknikteki ground bağlantısı, sinyal hatlarından bağımsız olabildiği için en düşük gürültü seviyesine ulaşılabilmektedir.
Ancak devrede trafo kullanamamızdan dolayı yine de ground hattı ile belli bir bağlantısı olabilecektir.
Bunun sisteme olan etkileşim hesaplarını şimdilik yapamıyorum. Sizin fikirleriniz ve hesaplamalarınızı öncelikle dinlemeliyim.

[taydin]

İlk bakışta, çıkış katındaki, 1 kazançlı eviren yükselteç kritik değil gibi duruyor. Girişteki sinyal ile aynı seviyede, ama 180 derece faz farklı sinyal elde ediyoruz. Bu opamp'in 20 Hz - 20 KHz arasında bir bant genişliğine sahip olması yeterli gibi duruyor.

Ama öyle değil. Oradaki opamp'in bant genişliğinin 20 KHz'den çok daha fazla olması lazım. Bunun da sebebi, opamp'in faz cevabı. Opamp ideal olmadığı için, faz farkı girişteki frekansa göre değişecektir. Bu da balanslı sinyal kullanmanın amacına tamamen aykırı bir durum oluşturuyor. Eğer balanslı sinyalin iki bileşeni tam olarak 180 derece faz farklı değilse, o zaman gürültü azaltma işleminin yapılması mümkün değil. Tam tersine, sinyale ilave gürültü yüklenecektir.

Opamp bant genişliğini özellikle yüksek seçerek faz cevabının mümkün mertebe 180 dereceye yakın kalmasını sağlayacağız. Eğer olmazsa, faz cevabını düzeltecek ilave devre elemanları gerekecek. Ama bu durumu bizzat ölçüp görelim, ona göre de bu faz kompanzasyonu gerekli mi değil mi karar veririz.

[Mr_YAMYAM]

@taydin abi.
Single supply op-amp ların diffrential kullanımları hakkında tecrübelerin varmıdır acaba.
Hem diffrential input hem de output olarak.

[taydin]

Spesifik olarak öyle bir uygulama yapmadım. Ama teorik olarak, giriş voltajının polaritesi değişmiyor ise, single supply'ın dual supply'dan farkı olmaması lazım.

[taydin]

TİNA ile size leziz bir ilk gösterim

(tövbe yarabbim, yanlış anlaşılacağız  ) )

TİNA bir devre simülasyonu yazılımı, birkaç gündür demo sürümünü kurcalıyorum. Heriflerle de pazarlık yapıyorum. Fiyatı %40 kadar düşürttüm, ama %50 yi hedefliyorum  O:)



Görülen devre, 1 kazanca sahip eviren bir opamp devresi. Çok hızlı (vede çok tuzlu) bir opamp olan OPA134 kullanıyoruz ve girişine de bir sinüs uyguluyoruz. Sinüsü de 10 Hz'den 100 MHz'e kadar tarıyoruz. 445 Hz'e kadar, kazanç tam olarak 0 dB, faz farkı da tam olarak 180 derece kalıyor. 20 KHz'de faz farkı 179.8 derece. Bizim işimizi görecek yani.

[taydin]

Bu arada TİNA'nın bedava olan TİNA-TI versiyonu var. Texas Instruments, eski olan versiyon 9'u lisanslamış ve bedava olarak veriyor. En son versiyonu 11.

[taydin]

Aynı devreyi LM741 ile yapıp deneyince, 35 Hz'de faz farkı 180'den aşağı düşmeye başlıyor. 20 KHz'de faz farkı 177 derece. Ama bunun balanslı sinyalin çözümlemesinde ne kadar etkisi olur, onu kestirmek zor.

[Mr_YAMYAM]

Spesifik olarak öyle bir uygulama yapmadım. Ama teorik olarak, giriş voltajının polaritesi değişmiyor ise, single supply'ın dual supply'dan farkı olmaması lazım.

 

Teoride evet.
Ancak kuplaj kondansatörü kullanımı mecburi olacağı için, bu kondansatörlerin etkilerini hesaplayabilmek gereklidir diye düşünmekteyim.
Bilindiği üzere bir kondansatör, sadece kondansatör değildir.
Direnç ve hatta bobin olarak bile işlevsel olabilmektedir.

[taydin]

Bilindiği üzere bir kondansatör, sadece kondansatör değildir.
Direnç ve hatta bobin olarak bile işlevsel olabilmektedir.

Evet doğru abi. İşin içine kondansatör bobin girdi mi, işin matematiği felaket sarpa sarıyor.

O yüzden bu XLR devresini yaparken, en basit şekliyle, minimal bir şekilde yapmaya çalışıyorum. Problemleri görüp, o problemleri çözmek için ekleyelim kondansatörü bobini.

Şimdi burada bazıları diyebilir ki "Ya ne uğraşıp duruyorsun. Tekerleği tekrar icat etmeye ne gerek var? İnternette vardır hazır devre, onu yap, bak işine". İşte kardeşim, bizi de millet olarak onlarca yıl hep böyle uyuttular! Ne zaman milletçe özgün bir tasarım, birşey yapmaya başlasak, hemen devreye girip "ya ne uğraşıyorsunuz? size çok ucuza verelim" dediler. O yüzden de hiçbir şeyi derinlemesine öğrenemedik. Birşeyi sıfırdan yapmayı öğrenmemiz lazım artık, yani o tekerleği yeniden icat etmemiz lazım. Çünkü zaman gelecek, bize o tekerlek çok lazım olacak, ama hiç kimse bize onu ucuza satmayacak, hatta hiç satmayacak. Biz de sudan çıkmış balık gibi kalacağız, ama iş işten geçmiş olacak.

Zaten ben öyle hazır birşey düşünüyor olsam gider ART - TubeMP denen, lambalı, süper mikrofon preamfisini alırdım bakardım işime. Fiyatı da 400 TL. Benim yapacağım masraf bundan kesin fazla olacak. Ama işte amaç burada ticari değil, birşeyler öğrenmek.

[Mr_YAMYAM]

Aklıma uPC1228 entegresi gelmişti de
Tek besleme kaynağı ile forumdan mustafa arkadaşa yapmıştık.
Basit devrelere nazaran ve amatör bir arkadaş olmasına rağmen çok iyi netice almıştı.

Aynı devrenin çift beslemelisini ve 5532 opamplı ile yapılmış olanını, yıllar önce bir öğrenci arkadaşımıza yapmıştık.
60db kazanç faktörü için gürültümüz -60db idi.
Hoca bile şaşırmış ama PCB ye arkadaşın markasını yazdığımız için birşey diyememişti.
Devremiz iki adet 9V pille çalıştığı için epey pil masrafı yapmıştı arkadaşımız


@taydin abi için özel ekran görüntüsü.
[attach type=image]10045[/attach]
Bakalım ne düşünecek

[i3uz]

Elimdeki Sony UWP-D11 kablosuz mikrofon için bir preamp yapmak istiyorum. Alıcının çıkış seviyesi ortalama olarak -40 dBm ve bu seviye, ses kartı için yeterince yüksek bir seviye değil. Bunu şöyle 0 dBm gibi bir seviyeye çıkaracak bir preamp lazım.

Aslında alıcının menülerinden çıkışa ilave olarak 12 dB bir kazanç verilebiliyor. Ses kartında da ilave bir 4 dB kazanç verilebiliyor, ama hem alıcıyı, hem de ses kartını sınırda kullanmış oluyorum, bu da ideal değil. Buradan gelecek 16 dB kazanç da gene ses kartı için yeterli olmuyor.

Preamp için şu kriterler gerekiyor:

1) Tek giriş ve tek çıkış olacak (mono). Giriş dişi XLR, çıkış erkek XLR olacak.

2) Besleme olarak ilk aşamada simetrik iki tane 9V pil kullanılacak.

3) Sonraki aşamada, preamp'i bilgisayar'dan beslemek istiyorum. Bu da ya boş bir USB porttan gelen 5V ile, veya bilgisayar güc kaynağından gelen 12V ile olacak. Simetrik besleme gerekeceği için bu 5V'un veya 12V'un sanal şaseleme (virtual grounding) ile ikiye bölünüp simetrik +2.5V/-2.5V veya +6V/-6V elde edilmesi gerekecek. Bilgisayardan gelen voltajlar gürültüsü bol olacak, sanal şase de beslemenin kalitesini etkileyecek, ama belki de sonuç gene tatmin edici düzeyde olacak.

Distorsiyon seviyesinin düşük olması istenen birşey olsa de çok önemli değil. Ama arka plan gürültüsünün kesinlikle duyulamayacak kadar düşük olması lazım. Yani ortamda gürültü yoksa, mikrofona da konuşulmıyorsa, preamp çıkışı tamamen sessiz olması lazım.

2013 de yaptim dedigin olayi kkablosuz mikrofonun sesi az geliyor diye bir transistörlü bir preanfi yaptim . Onuda normal kucuk anfiye bagladim. Mikrofonu ayni oda icinde acar acmaz geri donus yapiyor bir çınlama geliyor anfiden. Resmen mikrofonu alip baska odaya koydugumda odadaki en ufak sesleri bile almaya basladi. Bende dinleme cihazi olarak bebek dinleme cihazi yaptim koydum birtane maymunun icine kuyrugunada mikrofonu yerlestirdim. Aliciyi alip gidiyordu kardesim. Onun cocugu icin yapmistim. Bulabilirsem resimlerinide atarim. Sözüm oki bir basit transistorle olayi cozebilirsin.

[taydin]

Aklıma uPC1228 entegresi gelmişti de
Tek besleme kaynağı ile forumdan mustafa arkadaşa yapmıştık.
Basit devrelere nazaran ve amatör bir arkadaş olmasına rağmen çok iyi netice almıştı.

Bu entegreyi hatırlıyorum. Zamanında çok oto teybi tamir etmeye çalışıp hurdaya çıkarmışlığım var 

Aynı devrenin çift beslemelisini ve 5532 opamplı ile yapılmış olanını, yıllar önce bir öğrenci arkadaşımıza yapmıştık.
60db kazanç faktörü için gürültümüz -60db idi.
Hoca bile şaşırmış ama PCB ye arkadaşın markasını yazdığımız için birşey diyememişti.
Devremiz iki adet 9V pille çalıştığı için epey pil masrafı yapmıştı arkadaşımız

NE5532 den alacağım birkaç tane ve denemeler yapacağım. Bir kere devreyi çalıştırdıktan sonra, sıra maliyet düşürmeye gelecek. Öyle her preamp'in içine INA103 koyarsak batarız 

@taydin abi için özel ekran görüntüsü.
Bakalım ne düşünecek

Senin müzik içerik üretimine de meraklı olduğunu bilmiyordum. Ama şaşmamak lazım, stüdyo ekipmanları ve jargonunu iyi biliyorsun.

[taydin]

2013 de yaptim dedigin olayi kkablosuz mikrofonun sesi az geliyor diye bir transistörlü bir preanfi yaptim . Onuda normal kucuk anfiye bagladim. Mikrofonu ayni oda icinde acar acmaz geri donus yapiyor bir çınlama geliyor anfiden. Resmen mikrofonu alip baska odaya koydugumda odadaki en ufak sesleri bile almaya basladi. Bende dinleme cihazi olarak bebek dinleme cihazi yaptim koydum birtane maymunun icine kuyrugunada mikrofonu yerlestirdim. Aliciyi alip gidiyordu kardesim. Onun cocugu icin yapmistim. Bulabilirsem resimlerinide atarim. Sözüm oki bir basit transistorle olayi cozebilirsin.

Sanırım sizin yaptığınız uygulama farklı. Benim devrede EN AZ 60 dB kazanç gerekiyor, ideal olarak 68 dB. Bunu tek transistör ile temin etmeye imkan yok.

Bir de balanslı (XLR) giriş ve çıkış sözkonusu, yani mono sinyal 3 tane tel ile iletiliyor, iki sinyal, bir şase. Bu iki sinyal bileşenin de yükseltilmesi gerekiyor. Birden fazla transistörle 60 dB elde edilebilir, ama orada da sorun şu ki, sinyalin her iki bileşeninin seviyesi aynı, faz farkı da 180 derece olması lazım. Kondansatör kuplajlı ve birden fazla transistör katı ile bu gene imkansız.

Tek transistör ile balanssız, mono bir sinyali 20 dB falan yükseltirsiniz, kalite de fazla bozulmaz.

[taydin]

Mutlaka opamp kullanılması lazım demiyorum ama. Tamamen transistör ile de yapılabilir bu iş, ama opamp ile yapılan devredeki işlevsel blokların bu sefer transistörler ile yapılması gerekir. Yani girişte balanslı sinyali balanssıza dönüştüreceğiz, 60 dB kazanç sağlayacağız, çıkışta da tekrar balanslıya dönüştüreceğiz.

[i3uz]

Mutlaka opamp kullanılması lazım demiyorum ama. Tamamen transistör ile de yapılabilir bu iş, ama opamp ile yapılan devredeki işlevsel blokların bu sefer transistörler ile yapılması gerekir. Yani girişte balanslı sinyali balanssıza dönüştüreceğiz, 60 dB kazanç sağlayacağız, çıkışta da tekrar balanslıya dönüştüreceğiz.

Benmi yanlis okuyorum acaba , belirdiginiz üç kriter olarak;
Tek giris tek cikis mono
5volt ile çalışması olucak bir preanfi ariyordunuz.
 Verdiğim devre istediginiz kriterlere uymaktadir.
Bu devre ile kablosuz mikrofonlar anfiler ve kablosuz gitar jak projelerinde kullandım. devreyi kucumsemeyin 20küsür transistor bulunan bir opampin 1 transistorle yapilan preanfilere yenildigini deneyimledim. Yillar once bu uygulamalari yaptim. Hazir kablosuz mikrofonlari gitar jaklar icin ayarladim. Bi ara bebek dinleme urunleri olarak kullandim bayada sattim. mukemmel calistilar. Zamaniniz varsa deneyin derim kucuk bir devre nihayetinde ama hayran kalincak bir sonuc var ortada. Bu cizdigim devre 3 modeldeydi son modelimi ilk modelimi bu bilmiyorum. Ama calisiyor. Bakin buda bir bask kablosuz mikrofonun bebek dinleme cihazi olarak uygulamasi..

[Mr_YAMYAM]

Senin müzik içerik üretimine de meraklı olduğunu bilmiyordum. Ama şaşmamak lazım, stüdyo ekipmanları ve jargonunu iyi biliyorsun.

 Benim esas mesleğim studyo cihazları.
Şu cihazlar gibi
[attach type=image]10057[/attach]
Bu cihazın birkaç yıl önceki fiyat bilgisi.
[attach type=image]10059[/attach]

Ses kayıt teknikleri, multi-ch recording&broadcasting, encoding ve decoding uzmanıyım.
Az bişii bağlama çalmışlığım da var.

[taydin]

Benmi yanlis okuyorum acaba , belirdiginiz üç kriter olarak;
Tek giris tek cikis mono
5volt ile çalışması olucak bir preanfi ariyordunuz.
 Verdiğim devre istediginiz kriterlere uymaktadir.
Bu devre ile kablosuz mikrofonlar anfiler ve kablosuz gitar jak projelerinde kullandım. devreyi kucumsemeyin 20küsür transistor bulunan bir opampin 1 transistorle yapilan preanfilere yenildigini deneyimledim. Yillar once bu uygulamalari yaptim. Hazir kablosuz mikrofonlari gitar jaklar icin ayarladim. Bi ara bebek dinleme urunleri olarak kullandim bayada sattim. mukemmel calistilar. Zamaniniz varsa deneyin derim kucuk bir devre nihayetinde ama hayran kalincak bir sonuc var ortada. Bu cizdigim devre 3 modeldeydi son modelimi ilk modelimi bu bilmiyorum. Ama calisiyor. Bakin buda bir bask kablosuz mikrofonun bebek dinleme cihazi olarak uygulamasi..

Devrenizi küçümsemiyorum. Dediğiniz gibi birçok uygulamada size iyi hizmet etmiştir. Ama bana XLR girişli, XLR çıkışlı, ve kazancı da EN AZ 60 dB olan bir preamp lazım. Bu tek transistörlü devre, bunların hiçbirisini sağlamıyor.

[ozgurece]

Aydın hocam sizin site çökmüş haberiniz olsun.
http://mekatronik.org/forum/index.php

[taydin]

Evet artık kıytırık VPS yerine dedicated server'a geçmek lazım 

[taydin]

Bu arada Behringer UMC204HD yi gördüm. Hem sadece USB 5V ile çalışıyor hem de süper performansı var. Ama kendimizin olsun, çamurdan olsun diyorum ve aldırış etmiyorum.

USB 5V dan +/- 10V elde etmenin de bir yolunu buldum. TİNA'da simülasyonunu yapayım buraya koyacağım.

[manipulator]

Ben L272 kullanıyorum simetrik besleme elde etmek için.

İhtiyaç olursa pcb çıktısını gönderebilirim.

[Mr_YAMYAM]

Bu arada Behringer UMC204HD yi gördüm. Hem sadece USB 5V ile çalışıyor hem de süper performansı var. Ama kendimizin olsun, çamurdan olsun diyorum ve aldırış etmiyorum.

USB 5V dan +/- 10V elde etmenin de bir yolunu buldum. TİNA'da simülasyonunu yapayım buraya koyacağım.

 Sizi de iyice köteklemek gerekiyor @taydin  hocam.
 
Elinizde RME gibi bir ürün varken, bu ürünün DSP sini iptal edip uyduruk DSP lere sadece bakmanız bile ciddi bir ihanettir.
Bir ürünün kullanım amacı ve kalitesi genellikle bazı kriterlerle bağdaşmaz. Profesyonel bir mikrofon pre-amplisi için binlerce dolar  vermek veya amaca uygun iyi kalite devre tasarlayabilmek elbette farklıdır.
https://vintageking.com/bae-1073mpf-dual-channel-mic-pre-with-psu
Bazı teknik özelliklerin yerine getirilebilmesi elbette ki maliyet unsurunu tetiklemektedir.
30 sene önce çalıştığım yıllarda şu ürünü kullanmış, aynı zamanda testlerinden sorumlu birisiydim
https://vintageking.com/tab-telefunken-v76-80-mono-tube-mic-pre-3162-vintage
Anlaşılan o ki bir vatandaş ihale ile bu ürünleri almış, şimdi satmaktadır.
Ama lambalı bir ürüne 80$ fiyat verenler de var
https://www.ebay.com/itm/Behringer-MIC2200-Ultragain-Pro-Audiophile-Vacuum-Tube-Microphone-Preamplifier-/143019578292
Hem de markalı olup, PRO damgasını koymaktan bile çekinmemişler
Bunlar sadece eleştrilerdir. Bizim ufkumuzu daraltmamamız lazımdır. Kalite unsurlarını bilerek o yönde hareket etmek gerekmektedir.

BESLEME meselesine gelirsek.
5V olsun 10V olsun tek kaynaktan çift gerilim elde edebilmenin tek mantığı transformatörlerdir. Bunun dışında hiçbir uygulama mantıklı olmayacaktır.
Ancak transformatörün işin içerisine girmesiyle olaylar da değişmekte, ciddi devreler ve dolayısı ile maliyet unsurunu da gözönünde bulundurmalıyız.
USB arabirimleri için tahsis edilmiş olan 0.5A-1A 5V kaynağı SMPS olarak tasarlayıp, 2 adet daha yüksek voltaj elde etmenin mantığını asla kabul edemiyorum. Basit mantıkla çalışan devrelerde ise devremizin mantalitesine aykırı birçok unsur bulunacağı aşikardır.

[taydin]

Abi senin standartların anlaşılan benimkinin epey üstünde  Neyse bir yapalım bakalım. İlk prototip'te nasıl bir sonuç alacağız. Ama sen ART TubeMP ve UMC204HD yi beğenmiyorsan işimiz zor vallahi 

[taydin]

Elinizde RME gibi bir ürün varken, bu ürünün DSP sini iptal edip uyduruk DSP lere sadece bakmanız bile ciddi bir ihanettir.
Bir ürünün kullanım amacı ve kalitesi genellikle bazı kriterlerle bağdaşmaz. Profesyonel bir mikrofon pre-amplisi için binlerce dolar  vermek veya amaca uygun iyi kalite devre tasarlayabilmek elbette farklıdır.

Sanırım bendeki RME kartında preamp özelliği var ve bunu kullanmayıp başka preamp yapmaya çalıştığımı düşünüyorsun. Böyle düşünüyorsan boşuna köteği yiyecez demektir, çünkü bu kartta preamp özelliği yok. Vardı da biz mi kullanmadık 

[Mr_YAMYAM]

Sanırım bendeki RME kartında preamp özelliği var ve bunu kullanmayıp başka preamp yapmaya çalıştığımı düşünüyorsun. Böyle düşünüyorsan boşuna köteği yiyecez demektir, çünkü bu kartta preamp özelliği yok. Vardı da biz mi kullanmadık 

 

Hayır hocam öyle birşey olsa doğrudan söylerdim.
Linkteki BEHRINGER amaca hizmet etmeyen kötü bir üründür. Bakmayın allı pullu olduğuna.
Behringeri sisteme taktığınızda USB arabirimi kullanacağınız için DSP doğrudan devre dışı kalacaktır. Yani ses işleme olayı sadece o basit cihaz tarafından yapılarak USB aracılığı ile HOST'a gönderilecektir.
Böylece RME'nin kendi sound prosessori boşta kalacak iş yapmayacaktır.
Profesyonel amaçlı üretilmiş çoğu ses kartlarında mikrofon devresi bulunmaz. Sadece test amaçlı bir iki mikrofon girişi bulunabilir.
Sizin ses kartınız da profesyonel uygulamalara yönelik bir ses kartıdır. Çoklu giriş ve çıkış desteği, özellikle multi-ch encoding ve decoding işlemleri için konfigüre edilmeğe uygundur. Bu sebeple mikrofon girişler olmaz.

Abi senin standartların anlaşılan benimkinin epey üstünde  Neyse bir yapalım bakalım. İlk prototip'te nasıl bir sonuç alacağız. Ama sen ART TubeMP ve UMC204HD yi beğenmiyorsan işimiz zor vallahi 

 Benim standartlarım demek ne derece doğru olur bilemiyorum.
Ancak şunu belirtmem gerekirse, çok çok üst seviye cihazlarla haşır neşir olmuştum. Bu da benim KAÇIK birisi gibi görünmeme sebep olabilir.
Temel amaç doğrultusunda GÜRÜLTÜ istenmediğine göre standardımız da o yönde demektir. Ancak max.-50db gürültü faktörü yeterli denilseydi, o zaman kafamda birçok konfigürasyonlar anında belirmiş olacaktı. Ancak 60db kazanç faktörü için -60db gürültü seviyesi her cihazda bulunmaz.
Bunlar genellikle pahalı cihazlardır. Takdir edersiniz ki yapım hassasiyetleri de o yöndedir.

Ben bu kriterleri ciddiye aldığım için, şimdilik sadece takip etmekte ve gerekli şartları sunmakla yetinmekteyim.
Aksi takdirde birkaç transistörlü başta olmak üzere, uPC1228 ile yapılmış 60db kazançlı devreyi bile önerebilirdim.
Bu işin ciddiyeti, devrenin belirlenip te yapım aşamasına girildiğinde ortaya çıkacaktır.
İşte o zaman bazı ürünlerin neden bu kadar pahalı, bazı ürünlerin de LAMBALI bile olsalar neden ucuz olduklarını açıklayacaktır.

[taydin]

Ben UMC204'ün XLR girişinden alıp arkadaki main out'lara sinyal verdiğini varsaydım. Çıkış  XLR mı değil mi o da net değil tabi. TRS mono da olabilir. Detaylı bakmadım. Yani bunu ses kartı olarak değil de, USB'den power alan ayrı bir preamp gibi kullanmayı değerlendirdim. Ama dediğin gibi bu USB bazlı bir ses kartı, ve sadece preamp olarak kullanınca bunun özelliklerinin %80 ini kullanmamış olacağız.

[Mr_YAMYAM]

Sonuç olarak amacımız bellidir.
Öncelikli olarak gürültü faktörü bizim için önemlidir. O halde yapabileceğimiz iki seçenek vardır.
1) Yüksek dinamik band genişliği özelliği katarak ortam sesleri max. kazanç ile algılamak ve gürültü faktörünü aşağılara çekebilmek. Bunun tek ilmi ise çoklu mikrofon ve devresi kullanmaktır.
2) Tek mikrofonla ve mikrofonun alış karakteristiği doğrultusunda en kaliteli yükseltici ile netice alabilmek. Mikrofon unsurunun da ele alınarak incelendiğinde devrenin hassasiyeti ve karmaşıklığı ortaya çıkacaktır.

[taydin]

"Dickson charge pump" topolojisi ile 5V tan 20V elde ediyoruz. Çıkışa bağlı olan 220 Ohmluk yük de 100 mA gibi bir akım çekiyoruz. Tabi 100 mA'e göre olmayacak nihai devre, muhtemelen 20 mA gibi yeterli olacak. Çıkıştaki 20V u da muhtemelen virtual ground tekniği ile +/- 10V yapacağım.

[Mr_YAMYAM]

@taydin  abi.
Bu gece ecik pre ampli konusunda kafa yordum.
Kafamda muhtelif şemalar ve uygulamalar bir araya getirdim.
[attach type=image]10142[/attach]
Ama her seferinde POLİS karşıma çıkıp, OLMAZZ KARDEŞİM diyerek CEZA yazdı
Yani işin içerisinden henüz çıkamadım.
Senin kafanda şemalar varsa belki o yönde gidebiliriz.
Temel blok diyagramı.
1 Balanced to unbalanced. Basit olarak bile yapılabilir.
2 Gain kontrol. En uygun bir op-amp ile bile yapılabilir.
3 Unbalanced to balanced. Temel mantığı iki opamp. Karşılıklı çalışacaklar.
Gürültü konusunda mıncıklamadığım grounding meselesi kalmadı ama çıkar yol bulamadım.

[taydin]

Hala #55 numaralı mesajdaki şema üzerinden gidiyorum YAMYAM abi. tabi o konsept şema, komponent değerleri rastgele durumda. İki seçenek üzerinde duruyorum:

- Tüm 68 dB kazancı INA103 ile elde etmek. Bu durumda çıkıştaki servo offset kontrol devresi mutlaka olması gerekecek.

- 68 dB kazancı INA103 ve onun çıkışındaki opamp arasında paylaştırmak. Mesela 40 dB, 28 dB gibi.

balanced/unbalanced dönüşümü şemadaki gibi çalışması lazım. TİNA ile tüm devrenin simülasyonunu yapacağım. İşlev olarak çalışacağını düşünüyorum, ama performans açısından ne olacağını gerçek devre ile göreceğiz.

Gürültü kontrolü konusunda aşağıdaki stratejiler üzerinden gidiyorum:

- Senin tavsiyen üzerine, cihazı çelik kutuya koyacağız.
- Tüm opamp'lerin beslemesine çok yakın olacak şekilde 100nF ve 10uF tantal dekuplaj.
- uygun grounding. İlk aşamada bunun prototip kartı üzerinde uygulamamız gerekecek. Sonrasında da nihai PCB için.
- Besleme hattında stratejik yerlerde uygun şok bobini (ferrite bead) kullanmak.
- Devrede kullanılan bütün dirençleri metalfilm olarak seçmek.

Opsiyonel yapılabilecekler:
- Girişe 25 KHz'de kesen bir RC low pass filtre koymak.

[taydin]

Devrenin TİNA simülasyonunu yaptım. Doğru çalışıyor. Girişe 2mVpp, 1 KHz sinyal veriyoruz. Çıkışta da 3.5 Vpp sinyal alıyoruz.

[Mr_YAMYAM]

Simulasyon programlarındaki komponentler saf komponenttir.
Güç kaynağı ise teorik olarak sıfır gürültü içerir.
Peki reelde?

[taydin]

Simülasyonun amacı zaten gürültü performansını test etmek değil. Devrenin işlevini doğru yaptığını teyit etmek. Ama balanslı/balanssız dönüşümleri doğru çalışıyor, gereken kazancı da sağlıyor diyebiliriz.

[taydin]

Bunun dışında, girişlere suni olarak 1 Megahertz bant genişlikli beyaz gürültü ekledim ve balanslı giriş katının bu gürültüyü iptal ettiğini de teyit ettim.

[Mr_YAMYAM]

Bunun dışında, girişlere suni olarak 1 Megahertz bant genişlikli beyaz gürültü ekledim ve balanslı giriş katının bu gürültüyü iptal ettiğini de teyit ettim.

Belki de iptal edemiyorlardır da, yükseltemiyorlardır.
Ne dersiniz hocam
100KHz için ne yaparlar acaba.

[taydin]

INA103 için GBW 100 MHz olarak verilmiş  Yani 1 MHz'i güle oynaya yükseltir. Bunun dışında 1 MHz bant genişliğine sahip bir beyaz gürültüde, 0 ila 1 MHz arasındaki bütün frekans bileşenleri, eşit genlikte mevcuttur. Yani bunun spektrumuna bakacak olsak, 1 MHz'e kadar bütün frekans bandını kapsayan bir dikdörtgen görürüz.

[taydin]

Ben L272 kullanıyorum simetrik besleme elde etmek için.

Öneri için teşekkürler. Türkiye'de de bulunan bir opamp. Birkaç tane alacağım.

[taydin]

Evet, saygıdeğer Türk gümrüğü yetkilileri lutfetti, ve benim Mouser siparişi sadece %20 vergi ödeyerek elime ulaştı.

Öncelikle elimdeki AD8692'leri DIP hale getirdim. Sonra da devreyi prototip kart üzerine kurdum. Devrenin sadece INA103 kısmını kurdum. Servo offset kontrol, ara yükselteci ve çıkıştaki balanssız/balanslı dönüşüm devresini kurmadım. INA103 çıkışına direkt balanssız olarak baktım.

[taydin]

Devreyi kurdum, girişe de PCB tipi dişi XLR soketini taktım. Soket pinlerini olabildiğince INA103 girişlerine yakın tuttum. INA103'e hem 10uF hem de 100nF dekuplaj bağladım.

Orijinal plana göre INA103'ü 40 dB kazanç ile çalıştırmak istiyordum, ama bakalım 60 dB'de ne yapacak diye direkt olarak kazancı 60 dB yaptım. Sonuç beklediğimden çok daha iyi çıktı 



Burada girişe 1 mVrms, 1 KHz balanslı sinyal veriyorum. Çıkış da beklendiği gibi 60 dB daha yüksek seviyede. Ama arka plan gürültüsü -90 dBV civarında 

THD+N de %0.04 civarında seyrediyor, bu da fena değil.

Devre + / - 15V besleme ile çalışıyor ve 10 mA'den az akım çekiyor.

[taydin]

12 kez peş peşe ortalama alınarak daha hassas FFT ölçümü yapınca, aslında arka plan gürültüsünün -100 dBV civarında olduğu görülüyor. 1 KHz lik sinyalin birinci ve ikinci harmoniklerine denk gelen 2 KHz ve 3 KHz de pikler var. Bir de alçak frekanslarda (özellikle de 50 Hz civarında) arka plan gürültüsü fazla.

[H_SerhatY]

Evet, saygıdeğer Türk gümrüğü yetkilileri lutfetti, ve benim Mouser siparişi sadece %20 vergi ödeyerek elime ulaştı.

Öncelikle elimdeki AD8692'leri DIP hale getirdim. Sonra da devreyi prototip kart üzerine kurdum. Devrenin sadece INA103 kısmını kurdum. Servo offset kontrol, ara yükselteci ve çıkıştaki balanssız/balanslı dönüşüm devresini kurmadım. INA103 çıkışına direkt balanssız olarak baktım.

Hocam entegre soket demiştiydim sanki. Gerçi SOIC-DIP dönüştürücü kullanılmış, problem olmaz da hani bir ihtimal sıkıntı çıkarırsa diye diyorum.

[taydin]

Hocam entegre soket demiştiydim sanki. Gerçi SOIC-DIP dönüştürücü kullanılmış, problem olmaz da hani bir ihtimal sıkıntı çıkarırsa diye diyorum.

Nihai devre bu olmayacak zaten Serhat. Bunun için bir PCB yapacağım.

[taydin]

Alçak frekanslardaki arka plan gürültüsünün kaynağı ile ilgili bir teorim var, bakalım onu da deneyip sonucu buraya koyacağım.

INA103 datasheet'te yüksek kazançlar için servo offset kontrol devresinin olması öneriliyordu. Eğer o olmazsa, çok küçük de olsa, bunun offset hatası da 60 dB olarak yükseltilecek. Muhtemelen çıkışta bu offset hatasından kaynaklanan bir dip dalga var. Hatanın değişimine bağlı olarak çıkışı aşağı yukarı silkeliyor.

Offset düzeltmeyi yapınca bakalın durum nasıl olacak ...

[H_SerhatY]

Nihai devre bu olmayacak zaten Serhat. Bunun için bir PCB yapacağım.

Tamam abi. Bittiğinde nasıl bir şey olacağını merak ediyorum. Bekliyoruz...