Rauscharmer Mikrofonverstärker

Die Datenblätter geben eine recht große Spreizung zwischen typischen 3 nV/rtHz und maximal 8 nV/rtHz.

In dem von Fritz weiter unten angegebenen Link wird der NE5534 empfohlen. Dessen Specs sehen ganz ansprechend aus. Der Hunderter-Preis liegt bei Bürklin mit 0.40EUR sogar noch untern dem vom LM833 und bei Reichelt sogar nur 0.22EUR. Das ist offensichtlich weit unter den

Ich werde sie mal als Ersatz für OP27 und OPA2227 ausprobieren. Auch wenn ich sonst nicht so auf den Cent schauen muss, ist eine Größenordnung im Preis durchaus ein Argument.

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Danke für den Tipp. Ich werde darauf zurückkommen, wenn es mal ganz besonders rauscharm sein soll. Ansonsten setze ich ganz gerne Teile ein, die schon ein paar Jahre auf dem Buckel haben und sich als "Klassiker" bewährt haben. Da hat man mehr Chancen im Notfall auf die Schnelle bei einem Distributor noch ein paar Stück zusammen zu kratzen.

Der Link zu Douglas Self hat bei mir einen Platz in der Bookmark-Sammlung gefunden :-)

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Die beiden Dioden im Eingang gesehen ? Solange der OP linear arbeitet sind sie kompatibel mit Rest der Welt, sonst kanns Sondereffekte geben.

Audio-OPs müssen für DC-Offset, Drift, Rauschen im 1/f-Bereich keine optimalen Specs haben weil das ja nicht ihr Anwendungsbereich ist.

MfG JRD

Hi NG,

Rafael Deliano schrieb:

Oops - 1/f beginnt manchmal schon unterhalb von 1kHz oder 300Hz...

Gruß, Volker.

Das nennen wir in USA "1/f knee". Muss in der Tat fein drauf geachtet werden, wo das nach unten hin anfaengt.

Und wie Rafael schon sagte, in vielen Faellen sind die Dioden im Eingang alles andere als erwuenscht. Deshalb kann ich solche Amps wie den NE so gut wie nie brauchen. Vorsicht ist auch geboten, wenn davon nichts gross im Datenblatt steht und sie trotzdem drin sind. Bei einer Anwendung als Komparator oder Begrenzer hat man dann schnell Schlamm im Gesicht.

Die gibts beim OP27 doch auch. Hier wird der meist in Photodiodenverstärkern und Reglern aller Art eingesetzt. Da sollte linearer Betrieb gegeben sein.

Erhöhter Offset und damit auch Offsetdrift waren mir bewusst. Über

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• Harald Wilhelms [07-04-24 09:41]:

In desd werden ein paar verwendet:

Für eingermassen gute Mikrofonvorverstärker gibt es bei der Auswahl der Schaltungstopologie nur wenig Wahlmöglichkeiten. Weil die Mirkofonsignale so gering sind, "empfängt" so ein Mikrofonvorverstärker neben Nutzsignal und Mikrorauschen leicht Störungen, ein symmetrischer Anschluß ist daher geboten.

Alle bekannten Topologien laufen darauf hinaus, einem diskret aufgebauten Differenzverstärker einen OP nachzuschalten, der dann nicht mehr so rauscharm sein muß. Der Differenzverstärker übernimmt dann die Masse der Verstärkung und der OP "unsymmetriert" das Signal dann nur noch. Der Differenzverstärker arbeitet mit einer Stromquelle bzw. Widerstand je Emitter und einem Widerstand zwischen beiden Emittern, mit dem die Verstärkung eingestellt werden kann. Sie z.B. Tietze/Schenk (meine Ausgabe ist ziemlich alt, daher keine Seitenzahl).

Eine praktikable Schaltung kann man z.B. bei

Es gibt auch sogenannte High-End-Verstärker, SM Pro Audio PR8 z.B., die kommen ohne die gemischten Darlingtons aus. Da kann man nochmal ein paar Cent sparen.

Die Schaltung oben ist sicher sehr viel besser als Deine Anforderungen und kostet sicher

viel weniger als das.

Die Angaben zur gemessenen Rauschspannung im Artikel können übrigens nicht stimmen. 0,27 uV an 200 Ohm schafft die Schaltung sicher nicht, eher 0,35 uV.

Du mußt die Schaltung halt noch umdröseln auf unipolare Spannungsversorgung, aber das ist trivial. Der TL074 geht mit 12 V.

Heinrich Hiemesch wrote: ...

Wenn man die Gleichtaktunterdrueckung hoch halten will, dann muessen R10/13 und R11/12 gut gepaart sein. Die Vishay MPM(T) Teiler bei Farnell kosten dann aber einige Euro pro Stueck...

Rafael Deliano schrieb:

Den OP27 habe ich mal in Mikrofonverstärker eingesetzt. Damals mit Mikrof(pf)ontrafo. Der äquivalente Rauschwiderstand liegt so bei

OP27E Rauschspannung 3,4nV(Hz)-½ [10Hz] Rauschstrom 1,7pA(Hz)-½

NE5534 Rauschspannung 3,5nV(Hz)-½ Rauschstrom 400fA(Hz)-½

Der NE5534 läßt sich für preiswerte Lösungen schon einsetzen ;-)

Heinrich Hiemesch schrieb:

Da die Vorstufe Differenzsignale verstärkt, wird das hier wie in der klassischen 3-Opamp-Topologie etwas entschärft.

Das sieht irgendwie danach aus, dass C2/C3 nicht gepaart sind. Elegant an der Topologie ist, dass der Eingang DC-mässig bereits definiert ist. Für nicht-Mikrofonanwendungen auch, dass er nicht empfindlich auf unterschiedliche Impedanzen (abgesehen von der Spannungsteilerwirkung) an den Eingängen mit schlechtem CMRR reagiert, d.h. analog zu In-Amps.

Ob heute der Bauteilaufwand noch hingenommen wird, nebst den Elkos, ist eine andere Frage. Es gibt ja genügend Opamps mit sehr wenig Rauschen und guten Audioeigenschaften. AD797 und Nafolger, bei denen allerdings die Datenblätter immer weniger hergeben (Negativbeispiel AD8599).

Bei einer sehr ähnlichen Schaltung habe früher ich mal gemessen:

Frequenz Gleichtaktunterdückung (CMRR) 50 Hz 43 dB

bei einer Verstärkung von 54 dB und mit Bauteilen aus der Kiste, unselektiert. Wenn man unbedingt höhere Werte will, muss man auf etwas andere Schaltungen zurückgeifen, wo der Eingangsdifferenzverstärker mit dem Opamp in eine globale Gegenkopplung eingebunden ist. Dann kann man auch einfach auf maximale CMRR abgleichen (geht hier auch, aber halt nur für den Opamp allein).

Bei symmetrischer Leitungsführung läßt sich die CMRR auch noch deutlich mit eingangseitigen Entstördrosseln erhöhen. Das wird bei besseren Mischpulten, insbes. bei allen Profi-Teilen, auch gemacht, weil die ARD-Pflichtenhefte ziemlich hohe Anforderungen an die Störunterdückung stellen.

Hallo Horst-Dieter,

Hatte letztens mal eine diskrete Chose mit dem BCX70K entwickelt. Sehr huebscher Transistor mit niedrigem 1/f Knie. Kommt der nicht urspruenglich aus deutschen Landen?

Am meisten freute mich natuerlich, ahem, dass man ihn in Stueckzahlen fuer um die $0.015 bekommen kann ... 8-D

Hallo Heinrich,

Seht Euch dazu mal Seite 9 im Datenblatt des BCX70K an:

Hallo NG,

Rolf_Bombach schrieb:

Ack. AD797 und Nachfolger oder ein nicht ganz so rauscharmer OP mit SSM2210 o.ä. davor ist mit symmetrischem Design sicher erste Wahl, wenn es wirklich rauscharm (TM) sein soll. Für Massenanwendungen wie Mikrofonmixer ist es wohl billiger, in Fernost viel Körnerfutter aufs Board zu streuen...

Immerhin sind voltage und current noise density vs. frequency angegeben, aber es stimmt: die früher üblichen üppigen Grafiken, aus denen man Arbeitspunktabhängigkeit und Quellimpedanzabhängigkeiten ablesen konnte, gibt es kaum noch. Gruß,

Volker.

Helmut Sennewald schrieb:

Die beziehen sich auf den Eingang. F=C3=BCr die Mikrofone soll ich mit ca.

Der Preis ist quasi eine "pi*Daumen"-Obergrenze f=C3=BCr die Bau- bzw. Bestandteile eines Kanals, wenn ich diese in der entsprechenden Anzahl f=C3=BCr einen Prototyp bestelle (w=C3=A4hrend der Bearbeitung des Bachelor- Themas).

Der ganze Spass soll einmal 12x, in ferner Zukunft 64x nebeneinander existieren. Und da will die Firma f=C3=BCr bspw. 8 Kan=C3=A4le auf einer Pl= atine nicht viel mehr als 80=E2=82=AC "ausgeben".

Elkos halt, aus der Wühlkiste.

Genau.

Wie gesagt: Diese oder sehr ähnliche Schaltungen sind in praktisch allen Mischpulten verbaut, die mehr als ca. 100 ? kosten. In so einem Mischpult sind dann immer gleich 8 bis 24 Stück oder noch mehr drin. Also muss es sich lohnen.

Opamps haben meistens Probleme beim Rauschen im Bereich tiefer Frequenzen, das "1/f - Knie" liegt meist im Bereich einiger 100 Hz, im Datenblatt steht dann der Wert für 1 kHz. Diskret bringt man das besser.

Das Datenblatt ist auch nur die halbe Miete, wenn die Schaltung drumherum noch Rauschen dazu macht mit Gegenkopplung- und Summierwiderständen usw. Für einen symmetrischen Eingang brauchst Du mit Opamps außerdem 3 Stück davon, dafür kannst Du seeehr viele Elkos kaufen.

Und ich kann mir nicht vorstellen, dass der AD797 in einer Schaltung mit symmetrischem Eingang auch nur in die Nähe der 2nV/rtHz der Transistorschaltung kommt. Dort ist rauschmäßig nur Rb der Eingangstransistoren und der Gegenkopplungswiderstand maßgebend. Bei anderen Schaltungsvarianten hab ich bei max. Verstärkung schon Widerstände (in der Schaltung R9) von 1,2 Ohm gesehen. Das kannst Du mit Opamps nicht annähernd toppen.

Es gibt ja spezielle Chips, wie den SSM2017 (obsolet, Nachfolger irgend so ein THAT-Teil) die ähnlich gut sind. Aber die sind intern genau so aufgebaut - allerdings natürlich dc-gekoppelt. Wenn man sich die Preise anschaut: Für deutlich über 10 ? kann man wieder sehr viele Elkos kaufen...

Der ist schon nicht schlecht, aber wenn ich das Spice-Modell, das es bei Philips (bzw. npx, oder wie das jetzt heisst) dazu gibt, richtig lese, hat der einen Rb = 10 Ohm, wohingegen der Uralt-4403 hier mit 4 Ohm glänzen kann. Der kostet in 100er Stückzahlen 0.07, das ist nicht die Welt. Ob es eine Variante in SOT-32 oder änhlich gibt, weiss ich allerdings nicht.

Es gibt natürlich auch noch bessere Transistoren für die Anwendung, der 2SB797 soll so einer sein (laut Anwendern, die möglicherweise unter Verwendung von Schlangenöl und bei Neumond löten), aber mittlerweile schwer erhältlich. Der 2SA1085 wird auch hoch gelobt, hat aber in der Schaltung keinen messbaren Vorteil gegenüber dem 2N4403 gebracht. Wer auch noch sehr gut sein soll ist der BFW16A. Kann mich da dunkel an eine Schaltung in Elektor erinnern. Ist aber vielleicht auch nicht mehr aktuell, der Chip.

Aber wie in meinem anderen Posting schon geschrieben, die Schaltung drum herum machts auch aus. Wenn man die Verstärkung mit dem Poti etwas reduziert, kann man keinen Unterschied mehr feststellen, ob der

Hallo Helmut,

Die 10uV beziehen sich auf den Eingang. Bei den Mikrofonen sollte ich mit einem minimalen Eingangssignal von 10uV rechnen.

Die 10=E2=82=AC sind eine "pi*Daumen"-Obergrenze f=C3=BCr die Bestellung von Bauteilen eines Kanals (Prototyp) w=C3=A4hrend der Bearbeitung des Themas (Bestellung bspw. bei Reichelt als Privatperson). Es sollen sp=C3=A4ter mal