Hallo, Ich bin momentan dabei mir ein Kondensatormikrofon für den PC zu bauen. Dafür habe ich eine Mikrofonkapsel an folgende Schaltung angeschlossen: http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/Audio/ecmmic.html Bisher lief die externe Stromversorgung über drei AA Batterien (4,5V). Das ganze funktioniert auch wunderbar. Nun wollte ich die Schaltung natürlich nicht immer mit Batterien betreiben und habe sie an den USB Anschluss meines PC's gehangen. Das erzeugt nun leider nur noch Rauschen an meinem Mikrofoneingang. Dann hab ich versucht die Spannung mit einem Spannungsregler (A 78L05) und Kondensatoren zu stabilisieren. Das funktioniert leider auch nur bedingt. Erst wenn ich einen Elko mit 4700uF zwischen VCC und GND hänge, verschwindet das Rauschen größtenteils. Nun will ich allerdings keinen so großen Elko in meiner Schaltung und versteh auch nicht so ganz, was es jetzt mit dem Rauschen auf sich hat, da die USB Spannung doch schon stabilisiert ist. Ich hoffe jemand kann mir bei meinem Problem helfen und bin dankbar für alle konstruktiven Antworten. Grüße Johannes
Johannes schrieb: > Dann hab ich versucht die Spannung mit einem Spannungsregler (A 78L05) > und Kondensatoren zu stabilisieren. Der 78L05 benötigt eine höhere Eingangsspannung als 5,0V, so um die 7,0V. > Das funktioniert leider auch nur bedingt. Erst wenn ich einen Elko mit > 4700uF zwischen VCC und GND hänge, verschwindet das Rauschen > größtenteils. Gewöhnlich lässt man die 5,0V des USB erst einmal über eine Induktivität laufen um die durch Digitalsignale "verunreinigte" Spannung zu säubern. Ad hoc könnte man gemäss dem Schaltbild nach dem 220µF einen ohmschen Widerstand in Reihe schalten. Danach schalte noch einen 220µF Elko von +Vcc zu Masse. Fang mal mit 100 Ohm an und erhöhe wenn die Wirkung nicht genügt. Gruss Klaus.
Danke für die Antwort. ich habe den Kondensator, welcher direkt zwischen Vcc ung GND hing in Reihe mit einem 100, 470, 1k, 22k und 100k Widerstand geschaltet und dazu einen 2. Kondensator nochmal direkt an Vcc und GND, hab ich das richtig verstanden? Das hat nur leider auch keine Änderung gebracht. Wären Drosseln o.ä. eine Lösung? Habe mit denen noch nie gearbeitet. Freue mich über weitere Antworten
Johannes schrieb: > Wären Drosseln o.ä. eine Lösung? Habe mit denen noch nie gearbeitet. Ja. Am besten eine 470µH Drossel direkt in die +5 von USB legen und dann mit einem Elko und Kerko wie oben schon gesagt gegen Masse abfiltern. Ein Spannungsregler, wie oben bemerkt, geht nur, wenn es da noch was zu regeln gibt, wenn du also z.B. mit 3,3 Volt auskommen könntest. > ich habe den Kondensator, welcher direkt zwischen Vcc ung GND hing in > Reihe mit einem 100, 470, 1k, 22k und 100k Widerstand geschaltet und > dazu einen 2. Kondensator nochmal direkt an Vcc und GND, hab ich das > richtig verstanden? Ich glaube nicht - der Elko kommt schon direkt zwischen +5 und Masse, ein Widerstand in Reihe mit ihm verschlechtert nur seine Entkoppelwirkung. Der Elko darf wg. seines Aufladestromes aber auch nicht zu gross werden, max. so 470µF, sonst knickt die USB Spannung beim Anstecken an den Rechner ein. Wichtig ist vor allen Dingen, das die Speisespannung fürs Elektret Mikro extra sauber gefiltert wird, spendier da ruhig noch eine eigene RC Kombination.
Das Problem kenne ich. Auf einen speziellen Wunsch hin, habe ich mal versucht eine Elektret Mikrofonkapsel in eine Computermaus einzubauen. Versorgt von den 5V die man innen leicht anzapfen kann. Es gelang mir mit keiner Methode, die Störgeräusche ( digitales geschrabbel ) von der Versorgungsspannung zu entfernen. Es wird mit den üblichen Siebgliedern zwar besser, aber letztlich zu heftig um brauchbar zu sein. Die Störungen koppeln sich offenbar auf allen physikalisch denkbaren wegen ein.
Noch besser als die vom Matthias vorgeschlagene einfache Drossel ist eine stromkompensierte Version: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stromkomensierte_drossel_schaltbild.svg Damit ist es mit gelungen einen Endverstärker direkt an +12V eines PCs zu betreiben, mit einer einfachen Drossel war das, in meinen Fall, nicht möglich. Grüße Löti
Johannes schrieb: > Erst wenn ich einen Elko mit > 4700uF zwischen VCC und GND hänge, verschwindet das Rauschen > größtenteils. Mir ist da noch etwas eingefallen. "Spannungsregelschaltung mit elektronischer Brummsiebung (Brummunterdrückung)" http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/lnpowsup.htm Allerdings erzeugt das wieder einen Spannungsabfall und die Schaltung ist für einen Bereich von 6 - 30 V ausgelegt. Ich würde noch einen anderen Weg gehen. Die Versorgungsspannung sollte erhöht werden. Dafür gibt es Spannungsverdoppler. Ein passendes IC wäre der ICL7660. http://www.reichelt.de/ICs-CA-ISD-/ICL-7660/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=8732;GROUPID=2910;artnr=ICL+7660 Man kann so etwas auch mittels Timer 555 realisieren, der meist ja irgendwo herumliegt. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0206161.htm Solch eine Schaltung hätte den Vorteil das alles was über USB ankommt so und so zerhackt wird. Unter Umständen verbessert sich dadurch allein das Störverhalten. Jetzt kannst Du aber auch einen Regler, z.B. den 78L05, dahinterschalten. Der wird dann genügend Spannung erhalten. Hinweis: Die Spannungsverdoppler verdopplen nicht exakt. Der ICL7660 würde aus 5,0V vielleicht 8,5-9,0V machen, der Timmer 8,0V - 8,5V. Gruss Klaus.
Matthias Sch. schrieb: > Wichtig ist vor allen Dingen, das die Speisespannung fürs Elektret Mikro > extra sauber gefiltert wird, spendier da ruhig noch eine eigene RC > Kombination. Das hab ich gemacht und siehe da, das Brummen ist nahezu verschwunden. Werde das so erstmal übernehmen (muss morgen die Platine dafür ätzen). Zusätzlich habe ich den Spannungsregler drin, welcher allerdings noch durch einen 3,3V Typ ersetzt wird. Die Schaltung lief auch mit 3V problemlos. Zwar muss man Einbuße beim Ausgangspegel hinnehmen, doch das ist nicht weiter dramatisch. Klaus Ra. schrieb: > Ich würde noch einen anderen Weg gehen. Die Versorgungsspannung sollte > erhöht werden. Dafür gibt es Spannungsverdoppler. Ein passendes IC wäre > der ICL7660. Das werde ich auch nochmal ausprobieren, vielleicht lassen sich damit noch bessere Ergebnisse erzielen. Werde dann eventuell nochmal berichten. Vielen Dank für die guten und hilfreichen Antworten. Da hab ich mal wieder eine Menge lernen dürfen. ;-) Liebe Grüße Johannes
Hallo, zu dicke Elkos am USB VBUS Anschluss sind keine gute Idee, da beim Einstecken des USB Kabela zum Host dann ein sehr hoher Ladestrom (sogenannter 'inrush current') fliesst, der im schlimmsten Fall zu Schäden am Host-Port führen kann, oder dazu das der Host den Port abschaltet, falls er nett ist. Dieser maximale Strom ist in der USB Spec spezifiziert, normalerweise würde ich sagen das es bei mehr als 220uF langsam bedenklich wird. Eine Siebdrossel ist sicher besser und begrenzt ausserdem den Einschaltstrom auf 'natürliche Weise'. LG
Johannes schrieb: > Klaus Ra. schrieb: >> Ich würde noch einen anderen Weg gehen. Die Versorgungsspannung sollte >> erhöht werden. Dafür gibt es Spannungsverdoppler. Ein passendes IC wäre >> der ICL7660. > > Das werde ich auch nochmal ausprobieren, vielleicht lassen sich damit > noch bessere Ergebnisse erzielen. Das Problem dabei ist, das der 7660 selber wieder ein 'Piepen' durch seine internen Schaltwandler für den Buck-Boost Umwandler erzeugt. Ich hatte das Problem mal, als ich für meinen Bassverstärker, der aus +12 Volt gespeist wurde, noch eine negative Spannung für einige OpAmps und Analogschalter brauchte. Ich musste mir damit behelfen, das die Ablaufsteuerung an einen Timer Pin ein 40kHz Signal erzeugte, mit dem ich dann den 7660 synchronisierte - alles etwas kompliziert für einen einfachen Mikrofonverstärker. Wenn es also ohne geht, ist es besser und einfacher. Bei 5 Volt Vcc sind übrigens 1k als Arbeitswiderstand für das Elektretmikrofon recht wenig. Als Beispiel: Sennheiser nimmt für seine alten Funkmikros SK1010/1012 mit 9 Volt Blockbatterie einen 8k2 Widerstand, um die Mikros zu speisen. Wenn du also den 1k Widerstand umbaust in eine Kombination aus, sagen wir 1k-1k und dazwischen nochmal einen Siebelko nach Masse legst, wird das auch gut funktionieren und dir eine saubere Vdd für das Mikro liefern. Karl Mindt schrieb: > zu dicke Elkos am USB VBUS Anschluss sind keine gute Idee Hatten wir schon: Matthias Sch. schrieb: > Der Elko darf wg. seines Aufladestromes aber auch nicht zu gross werden, > max. so 470µF, sonst knickt die USB Spannung beim Anstecken an den > Rechner ein.
Analoge Verstärker brauchen meist keine stabile störungsfreie Spannungsversorgung, aber eine stabile Referenz-Spannung. Besonders bei OP-Amp Schaltung ist das üblich. Für einen OP-Amp basierten Verstärker, der mit 5V versorgt wird, würde ich eine 2V Referenz mit einer Z-Diode oder LED machen:
1 | 220 Ohm ZD 2,7V (oder LED) |
2 | 5V O---[===]---+---|<|-----| GND |
3 | | |
4 | | 220 Ohm |
5 | +---------+---[===]---+--------+---O Uref |
6 | | | | | |
7 | === === === === |
8 | 100nF| 100µF | 1000nF| 100µF | |
9 | | | | | |
10 | - - - - |
11 | GND GND GND GND |
Anwendungsbeispiel:
1 | |
2 | 47k |
3 | Uref o--[===]--+ OP-Amp |
4 | | ______ |
5 | 10µF | | | |
6 | Eingang O---||---+---|+ | 100µF |
7 | | |---+---||---O Ausgang |
8 | Uref o--[===]--+---|- | | |
9 | 10k | |______| | |
10 | | | |
11 | +----[===]-----+ |
12 | 1M |
Ich habe dieses Prinzip erfolgreich bei einem Mikrofon-Vorverstärker (mit Electret-Mikrofon) verwendet. Angeschlossen an den Line-Eingang meienr Soundblaster Awe32, versogt mit 5V über den Gameport der Soundkarte. Der Mikrofoneingang der Soundkarte funktionierte nur in Mono, ich wollte aber Stereo haben. Deswegen der Aufwand. Zusätzlich lohnt sich ein klassischer L/C Filter gegen HF Störungen in der 5V Stromversrgung, aber wie bereits gesagt mit nicht allzu großem Kondensator, wegen dem Ladestrom beim einstecken. In meinem Fall hatte ich darauf verzichtet, es funktionierte auch ohne L/C Filter schon zufriewdenstellen. Wobei ich erwähnen sollte, dass ich kein Audiophiler bin.
> würde ich eine 2V Referenz mit einer Z-Diode oder LED machen: ich würde (wahrscheinlich) den 220 Ohm Widerstand auf 470 Ohm erhöhen und die LED/Z-Diode durch einen 510 Ohm ersetzen. 5Vx(510R/(470R+510R))=2.60V Ist aber nur ausm Bauch heraus, weil ich "Angst" hätte, das die LED zu stark rauscht. Über den 1M in der Gegenkoplung noch nen 10-12p drüber, um die obere Grenzefrequenz auf 15-12kHz zu begrenzen. In der Tat würde ich den 10k und den 1M je um eine Dekade kleiner wählen und den parallel zu den (dann) 100K einen 100-120p drüber löten. ich hatte bei einer 3.3V Versorgung schonmal die Elektretkapsel direkt am Speisewiderstand abgegriffen und mir den Koppel-C gespart. Das war aber eher Zufall, das die Elektretspannung in etwa der halben Betriebsspannung entsprach. War auch nicht für Audiozwecke gedacht, nur als Signalisierung. da ist's ja eh egal, wie es klingt. Die 100uF im Ausgang erscheinen mir übertrieben. Bei einem Kopfhörer(32R - Annahme, das der OPV das kann) liegst Du hier bei eine fu von 50Hz. Der Eingangswiderstand der folgenden Schaltungen liegen meist, durchs Lautstärkepoti minimiert, bei 1K. Die AWE32 hatte sicher >100K :) Da reichen dann logischerweise auch 10uF...
> Ich bin momentan dabei mir ein Kondensatormikrofon für den PC zu bauen.
Hat dein PC keinen Mikrophoneingang ?
Dort ist üblicherweise schon alles vorhanden, 5V Vorspannung mit 1k
Widerstand und Koppelkondensator vor e8nen (besseren) Verstärker,
du musst das Elektretmikrophon nur noch anschliessen,
es funktioniert dort jedes, welches auch in deiner Schaltung (bei 5V)
funktionieren würde.
> Hat dein PC keinen Mikrophoneingang ?
Ja, aber wie bereits geschrieben, wollte ich es in Stereo haben, die
Soundkarte hatte nur einen Mono Mikrofon-Eingang.
Über den Sinn eines Stereo-Mikrofons möchte ich nicht diskutieren.
Damals war es mir wichtig, heute nicht mehr.
Die USB 2.0 Spec (Section 7.2.4.1. "Inrush Current Limiting") erlaubt übrigens nur 10µF || 44Ω. Der entsprechende Spannungsdroop ist 330mV. Die vorgeschlagenen 220µF bzw. 470µF verletzen die Spec damit erheblich. Ob das für dich OK ist, musst du entscheiden. Die USB-Spec erlaubt größere Filterkondensatoren, wenn der Einschaltstrom vom USB-Gerät limitiert wird. Ich würde (100p || 1n || 10n || 1µF) in Serie mit >=100R oder besser eine Ferritperle in Serie mit 47uF nehmen. Wenn das nicht hilft, ist wie schon vorgeschlagen, eine CM-Choke von Nöten. PS: Denk daran, dass deine Apparatur nur 500µA "ziehen" darf, wenn der Host im Standby ist.
MaWin schrieb: > Hat dein PC keinen Mikrophoneingang ? > > Dort ist üblicherweise schon alles vorhanden, 5V Vorspannung mit 1k > Widerstand und Koppelkondensator vor e8nen (besseren) Verstärker, Einen Mikrofoneingang besitze ich natürlich, allerdings ist das ankommende Signal vom Mikro sehr schwach und leise. Wenn ich das Mikro am PC verstärke, fängt es leider an zu rauschen. Mach ich was falsch oder ist das normal, dass das Mikro direkt angeschlossen so leise ist? Liebe Grüße Johannes
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