(মাইক্রোফোন) প্রি্যাম্প ডিজাইনগুলি কেন ওপ্যাম্প লাভ সর্বাধিক 60 ডিবিতে সীমাবদ্ধ রাখে?

Question

অনেকগুলি প্রো রেকর্ডিং মানের মাইক্রোফোন প্র্যাম্পগুলিতে তাকিয়ে আমি লক্ষ্য করেছি যে আমি যে নকশাগুলি দেখেছি সেগুলি ওপ্যাম্প (বিচ্ছিন্ন বা আইসি) ব্যবহার করে ওপ্যাম্পের প্রদত্ত লাভটিকে প্রায় 60 ডিবি-র মধ্যে সীমাবদ্ধ করে। যদিও বেশিরভাগ প্র্যাম্পগুলিতে 70 ডিবি বা 80 ডিবি পেতে অন্য স্টেজ (ট্রান্সফর্মার (গুলি) বা অন্য কোনও ওপ্যাম্প) ব্যবহার করা হয়, তবে আমি কেন অবাক হয়েছি যে তারা কেন সেখানে পৌঁছানোর জন্য প্রথম অপ্যাম্প ব্যবহার করে না? আমি যা বুঝি সেগুলি থেকে কিছু সুবিধা হবে:

• ভোল্টেজ লাভ বাড়ার সাথে সাথে আরও ভাল সংকেত-থেকে-শোনার অনুপাত,
• সহজ অডিও পথ,
• কম অংশ এবং ব্যয়।

এটি 60 ডিবি-র ওপ্যাম্পের স্থিতিশীলতার সাথে কিছু করার আছে?

এখানে একটি সাধারণ পরিকল্পনা আছে। আর 12 লাভ 40.1 ডিবি সীমাবদ্ধ করে। আমি এই সূত্রগুলি ব্যবহার করছি:

$$A = 1 + (R_{fb}/R_{in})$$

$$gain_{dB} = 20 * log(A)$$

আমি আরও লক্ষ্য করেছি যে THAT-Corp দ্বারা তৈরি সম্পূর্ণ মাইক প্রম্প্যাম আইসিগুলিতেও সর্বাধিক 60 ডিবি লাভ হয়।

Comments

আপনি কি বিবেচনা করেছেন যে 60 ডিবি (1000 ভি / ভি) এই অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য কেবল যথেষ্ট উপার্জন? 70 ডিবি = 3162 ভি / ভি। 80 ডিবি = 10 কেভি / ভি। ব্যবহারকারীদের তাদের প্র্যাম্প থেকে এত লাভের দরকার নেই।

— ভোফা

GBW ইস্যু ছাড়াও আপনার বিবেচনা করা দরকার যে আসল ওপ্যাম্পগুলিতে কেবল ~ 100dB লাভ রয়েছে এবং আপনার কিছু নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার জন্য রাখা দরকার।

— ব্যবহারকারী 207421

আপনি কি এমন প্রাক-অ্যাম্পের লিঙ্ক সরবরাহ করতে পারেন যা 70 বা 80 ডিবি লাভকে "স্ট্যান্ডার্ড" 60 ডিবি লাভের বিপরীতে দেয়?

— অ্যান্ডি ওরফে

আপনাকে এই ধরনের আলোকিত উত্তরগুলির জন্য অনেক ধন্যবাদ যে পাঠকদের একটি দুর্দান্ত নতুন পথ উন্মুক্ত করে যা আমাকে এই আবেগময় বিষয়টিকে আরও ভালভাবে বুঝতে সহায়তা করবে। আমি এই ফোরামটি ভালবাসি!

— মিটবালরাগু

@ ভোফা: আমি উত্স থেকে 2 ফুট বেশি দূরে কম আউটপুট ফিতা মাইক্রোফোন (কোলস 4038 এর মতো) ব্যবহার করি এবং প্রতিদিনের ভিত্তিতে লাভের 60 ডিবি (সামনের প্যানেলগুলিতে চিহ্নিত ভিত্তিতে) যুক্ত করি।

— মিটবালরাগু

Answer 1

লাভ / ব্যান্ডউইথ প্রোডাক্ট, আপনি সম্ভবত 60 ডিবি (1,000 বার) এ 50KHz ব্যান্ডউইথ চান, সুতরাং আপনার প্রায় 50MHz, লাভ / ব্যান্ডউইথ পণ্য (এবং আরও এইচএফ বিকৃতি হ্রাস করতে পারে) প্রয়োজন হবে ... এটি 80 ডিবি করুন এবং এখন আপনার 500MHz গিগাবাইট প্রয়োজন, যা আপনি যদি ডিসি এর কাছে কম শব্দ নিচু করতে চান তবে এটি কঠিন হচ্ছে (এবং কম লাভে স্থিতিশীল হওয়ার জন্য সত্যই খারাপ সংবাদ পাচ্ছে)।

এছাড়াও বিবেচনা করুন যে প্রথম 20 বা 30 ডিবি লাভের (গণিতগুলি করুন) মঞ্চের জন্য গোলমালটি পুরোপুরি শব্দের উপর আধিপত্য বিস্তার করেছে, বিভাজনকারী জিনিসগুলির জন্য অনেক কিছু বলা যায় যাতে প্রথম সম্ভবত 30 ডিবি লাভ কম হয় কম জেড উত্স এবং কম 1 / এফ শব্দগুলির জন্য ডিজাইন করা শব্দের স্টেজ, যা এখন কেবলমাত্র কয়েকটি মেগাহার্জ জিবিপি প্রয়োজন এবং এমনকি অদ্ভুত উত্স প্রতিবন্ধকতা সহ স্থিতিশীল করা সহজ হবে। তারপরে বাকীটি দ্বিতীয় পর্যায়ে করুন (যেখানে গোলমাল কম লাগে এবং আপনার কাছে সোর্স প্রতিবন্ধকতা রয়েছে)।

অন্যটি কঠিন বিষয় হ'ল নিয়ন্ত্রণ আইন যা একটি নোবড গেইন কন্ট্রোলের জন্য যেতে চাইলে ক্রমবর্ধমান জটিল হয়ে ওঠে, একটি ক্লাসিক ইনস্ট্রুমেন্টেশন স্টেজের সাথে একটি লাভ সেটিং প্রতিরোধক কয়েকটি ওহম থেকে সম্ভবত কিছু কে ওহম পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়, যা আপনি যদি ভাবেন এটি কেবল মাত্র 3 টি মাত্রার অর্ডার, একটি বিপরীত লগ পট তৈরি করা খুব কঠিন তখন তার বেশি পরিসীমা রয়েছে।

Comments

আমি সন্দেহ করি যে এমনকি আমি একটি ভিডিও ওপ্যাম্পের বাইরেও একটি মাইক্রোফোন পরিবর্ধক তৈরি করতে চাই (যা আমরা 50MHz

— গিগাবাইটে

সঠিক ফিল্টারিং প্রায়শই জ্ঞাত উত্স-প্রতিবন্ধক বৈশিষ্ট্যগুলির প্রয়োজন হয়, তবে প্রচুর পরিমাণে পরিবর্ধক সরঞ্জামগুলি তুলনামূলক স্বেচ্ছাসেবী উত্স প্রতিবন্ধকতার সাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। যদি কোনও সিগন্যালে উল্লেখযোগ্য উপাদান থাকে যা ফিল্টার করা উচিত, তবে এটি একটি এমপ্লিফায়ার পর্যায়ে শুরু করা প্রয়োজন যার মূল উদ্দেশ্য একটি অজানা-প্রতিবন্ধক সংকেতকে একটি পরিচিত-প্রতিবন্ধী সংকেতে রূপান্তর করা। এই পর্যায়ে যে কোনও লাভ পরিচালনা করতে পারে সেগুলি সার্কিটের বাকী অংশগুলি শোরগোলের জন্য কম সংবেদনশীল করে তুলবে, তবে অসম্পূর্ণ সংকেতগুলি প্রক্রিয়াকরণের জন্য অতিরিক্ত হেডরুমের প্রয়োজন হতে পারে।

— সুপারক্যাট

Answer 2

জিবিডাব্লুয়ের বিষয়টি রয়েছে ( লাভ-ব্যান্ডউইথ পণ্য ), সুতরাং একটি পারফরম্যান্স ভাল পারফরম্যান্স সহ অসম্ভব। কেবলমাত্র ব্যান্ডউইদথের মধ্যে ছিটকে পড়া যথেষ্ট নয় আপনিও বিকৃতি হ্রাস করতে এবং সমতল প্রতিক্রিয়া সহ সঠিক পুনরুত্পাদন পেতে পর্যাপ্ত লাভ চান (যদিও প্রায় 10 কেএইচজেডেরও বেশি পরিমাণে বিকৃতিটি মানব শ্রবণের জন্য গুরুত্বহীন)। অবশ্যই আপনি সর্বদা আরও যুক্তিসঙ্গত লাভ সহ বেশ কয়েকটি পর্যায়ে থাকতে পারেন। মনে রাখবেন ব্যান্ডউইথটি -3 ডিবি পয়েন্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়েছে (আউটপুটটি পাস ব্যান্ডের প্রান্তে অর্ধশক্তি হতে হবে), এবং এটি অডিওফিল মান দ্বারা একেবারে সমতল নয়।

$\text{nV}/\sqrt {\text {Hz}}$

যেহেতু খুব কম ভোল্টেজ উত্স যেমন রিবন মাইক্রোফোনের পাশাপাশি কম প্রতিবন্ধী হতে থাকে, এটি একটি ভাল বাণিজ্য-বন্ধ।

উচ্চতর ড্রেন কারেন্টে চালিত একাধিক জেএফইটি-র মতো বিচক্ষণতা ব্যবহার করে অত্যন্ত কম শব্দ সঞ্চালন পাওয়ার অন্যান্য পদ্ধতি রয়েছে। এটি শব্দের হ্রাস করতে পারে, আদর্শভাবে জেফেটের সংখ্যার বর্গমূল দ্বারা, তবে ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স সমান্তরালে জেফেটের সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক, তাই আবার খারাপ প্রভাব উন্নতির চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

Answer 3

কেন (মাইক্রোফোন) ডিজাইনগুলি ওপ্যাম্প লাভ সর্বোচ্চ 60 ডিবি সীমাবদ্ধ করে?

মাইক্রোফোন এবং অন্যান্য অডিও ডিভাইসগুলি কী উত্পাদন করে তার পুরো পরিসীমাটির একটি সামগ্রিক চিত্র: -

এখান থেকে তোলা ছবি ।

যেমন দেখা যায় একটি স্টুডিও মাইক্রোফোন (প্রকারের উপর নির্ভর করে) -60 ডিবিএম (600 ওহমের তুলনায় 0 ডিবিএম = 0.775 ভোল্টের সাথে) থেকে -20 ডিবিএম বিস্তৃত আউটপুট তৈরি করতে পারে। এটি 1 কেএইচজেডে 1 পাস্কালের স্ট্যান্ডার্ড ইনপুট চাপ স্তরের জন্য।

লাইন ইনপুট স্তরগুলি সাধারণত 0 ডিবিএমের হয় সুতরাং একটি সাধারণ মাইক্রোফোন প্র্যাম্প উত্পাদন করতে পারে 20 ডিবি থেকে 60 ডিবি লাভের পরিসীমা।

Answer 4

অনেকগুলি ওপ অ্যাম্প সার্কিটগুলি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে তারা অসীম-লাভ ওপ অ্যাম্প সহ আদর্শ উপাদানগুলি ব্যবহার করে যদি একটি সীমাবদ্ধ লাভ অর্জন করে। অনুশীলনে, এই জাতীয় সার্কিটগুলি সর্বদা অ-আদর্শ উপাদানগুলি দিয়ে নির্মিত হবে এবং তাদের আচরণটি আদর্শ উপাদানগুলির ফলে কী ঘটেছিল তার সাথে পুরোপুরি মেলে না। একটি খুব বেসিক পরিবর্ধক বিবেচনা করুন:

^{এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে}

আদর্শ উপাদানগুলি ব্যবহার করার সময়, লাভটি হবে (আর 1 + আর 2) / আর 2; আমি যে "নামমাত্র লাভ" কল করব। প্রকৃত সার্কিটে, যদি কোনও অপম্পের অবিচ্ছিন্ন ওপেন-লুপ লাভ হয় তবে লাভটি 1 / (আর 2 / (আর 1 + আর 2) + 1 / ওপ্যাম্পগেইন হবে)। যদি অপশক্তির ওপেন-লুপ লাভটি (আর 1 + আর 2) / আর 2 এর চেয়ে অনেক বড় হয় তবে 1 / opAmpGain আর 2 / (আর 1 + আর 2) এর তুলনায় খুব সামান্য হতে চলেছে এবং এর সঠিক মান বিবেচ্য হবে না অনেক। আরও, এমনকি যদি ইনপুট ভোল্টেজের কারণে ফ্রিকোয়েন্সি বা আরও খারাপ - এর মতো কারণগুলির কারণেও ওপেন-লুপ লাভটি পৃথক হতে পারে তবে সার্কিটের সর্বাধিক এবং ন্যূনতম লাভ তুলনামূলকভাবে কাছাকাছি থাকবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ওপেন-লুপ লাভ 500x এবং 1000000X এর মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে তবে সার্কিটের নেট লাভ প্রায় 9.8x থেকে 10x পর্যন্ত হতে পারে। কিছু ব্যবহারের জন্য আদর্শ হতে পারে এর চেয়ে বেশি প্রকরণ, তবে এখনও খুব সামান্য।

আর 1 যদি 99 কে (10x থেকে 100x নামমাত্র লাভ পরিবর্তন করা) হয়, তবে অপ্ট এম্পের প্রকৃত লাভের জন্য সার্কিটের সংবেদনশীলতা দশগুণের চেয়ে বেশি বৃদ্ধি পাবে। অপম্পের প্রকৃত লাভের ক্ষেত্রে একই প্রকারের ফলে সার্কিটের নেট লাভ প্রায় 83x থেকে 100x পর্যন্ত হতে পারে - অনেক বড় প্রকরণের। যদি এর পরিবর্তে দ্বিতীয় কপি সহ নীচে দেখানো সার্কিটটিকে (10x লাভের জন্য) ক্যাসকেড করা হয়, ফলিত সার্কিটটির একটি লাভ হতে পারে যা প্রায় 96x থেকে 100x পর্যন্ত হতে পারে। সেই সার্কিটের একটি অনুলিপি ব্যবহার করার চেয়ে আপেক্ষিক অনিশ্চয়তার বৃহত্তর ডিগ্রি, তবে এক পর্যায়ে 100x লাভ অর্জন করার চেষ্টা করার চেয়ে অনেক ছোট।

60 ডিবি এর লাভে 1000: 1 ভোল্টেজ লাভ হবে। অডিও ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে একটি উচ্চ পর্যায়ে ওপেন-লুপ লাভ সহ একটি ওপ অ্যাম্প সামান্য-নিকৃষ্ট স্পেসিফিকেশন সহ দুটি ওপ এমপিগুলির চেয়ে কম সস্তা হতে পারে, যেমন উচ্চতর লাভে ভালভাবে কাজ করবে এমন ওপ এমপিগুলি উপযুক্ত to অনেক বেশি ব্যয়বহুল হতে। লাভের কিছু স্তরে, দুটি সস্তার অ্যাম্পস ব্যবহার করা একটি এমপি ব্যবহারের চেয়ে বেশি ব্যবহারিক হবে যা উচ্চতর লাভে ভালভাবে কাজ করার জন্য পর্যাপ্ত মানের।

Answer 5

60 ডিবি মানে মাইক থেকে 1 এমভি 1 ভি ভি আউট হয়ে যায়। এটি আপনি একটি মাইক্রোফোনকে প্রশস্ত করতে এবং "লাইনের স্তর" ইনপুটটিতে ফিড দিতে চান এমন প্রায় সর্বাধিক। বেশিরভাগ মাইক্রোফোনগুলি স্বাভাবিক শব্দ স্তরের জন্য কয়েক এমভি আউট উত্পাদন করে।

Comments

এফটিআর, স্টুডিও কনডেন্সার মাইক্রোফোনগুলি কেবলমাত্র সেই স্তরটি সরবরাহ করে কারণ তাদের ইতিমধ্যে অন্তর্নির্মিত একটি ফিক্সড-লাভ প্রথম প্র্যাম্প স্টেজ রয়েছে (সাধারণত একটি সাধারণ স্বতন্ত্র শ্রেণি-এ, আমি বিশ্বাস করি)। এবং এটি আংশিকভাবে প্রয়োজনীয় কারণ পৃথক মাইক preamps সাধারণত ক্যাপসুল থেকে কাঁচা সংকেত দিয়ে যথেষ্ট পরিমাণে লাভ করতে পারে না। সুতরাং আপনি সত্যিই তর্ক করতে পারবেন না "এটি আরও লাভের প্রয়োজন হয় না" - হ্যাঁ, এটি প্রয়োজনীয়! এটি সবেমাত্র একটি অন্য স্থানে অর্জন করা হয়েছে। এবং কিছু mics, বিশেষ অনেক ফিতা এ, না এমন কোন সক্রিয় পর্যায় আছে এবং এইভাবে আসলে প্রয়োজন> preamp থেকে 60 ডেসিবেল লাভ।

— বাম দিকের বাইরে

@ বেশিরভাগ স্টুডিও কনডেন্সারগুলির মধ্যে সার্কিট সম্পর্কে উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ লাভ সরবরাহ করে না, এটি ক্যাপসুল আউটপুটটির বোকামি উচ্চ প্রতিবন্ধকতা (কম ফ্রিকোয়েন্সিতে জিগা ওহমস ভাবনা) বাফারিং সম্পর্কিত, কারণ এটি কেবল তারের ক্যাপাসিটেন্সটি ভালভাবে বেঁচে না। যুক্তিসঙ্গত পক্ষপাত সহ একটি ক্যাপসুল 10 সেকেন্ড এমভি বেশ আনন্দের সাথে আউটপুট দেবে, এটি এটি খুব উচ্চ প্রতিবন্ধকতায় করে। এক অর্থে এটি একটি ফিতাটির বিপরীত সমস্যা, যার একটি ক্ষুদ্র আউটপুট তবে খুব কম উত্স প্রতিবন্ধকতা রয়েছে, সামনের প্রান্তের নকশাগুলি স্পষ্টতই অনেক আলাদা ....

— ড্যান মিলস

@ ড্যানমিলস: আপনি ঠিক বলেছেন, প্রতিবন্ধকতা ডিকোপলিং এই সার্কিটগুলির আরও গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। কিন্তু তারপর আবার, আপনি বলতে পারে একটি ক্যাপাসিটিভ উৎস পারেন শুধু জরিমানা তারের ধারণক্ষমতা সঙ্গে বাস: তারের নিছক স্তর attenuates কিন্তু (উচ্চ সঙ্গে অসদৃশ প্রস্তাবনামূলক যেমন গিটার পিকআপস এর ইম্পিডেন্স) অনেক ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পরিবর্তন করে না। সুতরাং, যদি আমাদের বিরূপ প্রভাব ছাড়াই ইচ্ছামত লাভ হয়, আমরা কোনও প্রান্ত শক্তি ছাড়া ইলেক্ট্রেট কনডেনসার মিক্সও পরিচালনা করতে পারি। কেবল, "আমাদের এত লাভের দরকার নেই" যুক্তি নিজেই ধরে রাখে না ; আমরা সবসময় আরও লাভ ব্যবহার করতে পারি।

— 0:03 এ বাম দিকের বাইরে

Answer 6

লাভ-ব্যান্ডউইথ পণ্য সম্পর্কে অন্যান্য দুর্দান্ত উত্তরের পাশাপাশি আরও একটি সমস্যা রয়েছে। অত্যধিক লাভের সাথে ইনপুট অফ এমপটি ইনপুট অফসেট ভোল্টেজের কারণে পূরণ করতে পারে। অনেক মিক্সার বোর্ড প্রথম লাভের পর্যায়ে 5532 অপ্প ব্যবহার করে। এটিতে একটি সাধারণ অফসেট ভোল্টেজ 0.5 মিভি রয়েছে তবে এটি তাপমাত্রার চেয়ে 5 এমভি পর্যন্ত বেশি হতে পারে। 60 ডিবি লাভের সাথে একটি 5 এমভি ইনপুট অফসেট আউটপুটে ডিসি অফসেটের 5 ভি হয়ে যায়। 5532-তে 10MHz টিপিক্যাল লাভ-ব্যান্ডউইদথ পণ্যও রয়েছে, সুতরাং 60dB লাভে ব্যান্ডউইদথ সর্বাধিক 10kHz।

যখন প্রচুর লাভ হয়, তখন প্রচুর শব্দ হয়। একটি প্র্যাম্পের পরে, আমি আরও লাভ পেতে একটি লো-পাস অ্যাক্টিভ ফিল্টার ব্যবহার করতে চাই এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি প্রম্পাল আউটপুট আওয়াজের কয়েকটি ফিল্টার আউটও করতে চাই। আমি OPA2134 ওপ অ্যাম্প ব্যবহার করি, যা আমি লিংকউইজ ল্যাব- এ ভাল সক্রিয় ফিল্টার ডিজাইন পরামর্শের মাধ্যমে শিখেছি । সর্বাধিক ফ্রিকোয়েন্সি কম না হলে আমি একক পর্যায়ে in০ ডিবি লাভের চেয়ে কম ব্যবহার করব। দুটি 40 ডিবি পর্যায়ে আরও ভাল হবে।

Comments

ধন্যবাদ টম ভাল সংযোজন। আপনি কোন ফ্রিকোয়েনিতে লো পাস ফিল্টার -৩ ডিবি পয়েন্ট সেট করেন?

— মিটবালরাগু

3 ডিবি পয়েন্ট অ্যাপ্লিকেশনটির উপর নির্ভর করে এবং যে কোনও জায়গায় হতে পারে। আমার অডিও প্রকল্পগুলির জন্য, এটি সাধারণত 10kHz বা কম হয় কারণ আমি যে উত্সগুলি ব্যবহার করি সেগুলির বেশিরভাগই এর উপরে কোনও কার্যকর সংকেত তৈরি করে না। আমার সর্বশেষ প্রকল্পটি সম্ভবত 1kHz বা তার চেয়ে কম হবে, কারণ এটি খুব কম ফ্রিকোয়েন্সি উত্সের জন্য, যেখানে মৌলিকটি কোথাও 30Hz থেকে 70Hz এর কাছাকাছি।

— টম অ্যান্ডারসন

ধন্যবাদ টম কেবল কৌতূহল: কী অডিও উত্স যা 1KHz এর উপরে কিছুই নেই? Synth?

— মাংসবালরাগু

@ মিটবেলরাগু এই প্রকল্পটি হ্যামিংবার্ডের লাইভ পরিবর্ধন এবং উড়ানের শব্দ শুনছে। আমি নিশ্চিত না কতটি সুরেলা প্রয়োজন, তবে মৌলিকটি কেবলমাত্র 70Hz পর্যন্ত। আমার বেস-প্লেয়ার কানের কাছে মনে হচ্ছে দ্বিতীয় সুরেলা সবচেয়ে জোরে। আমি আগে এই সেটআপটি তৈরি করেছি, তবে এখন আমি এমন একটি অনর্থক চাই যা আমি আমার পিছনের উঠোনটিতে ইনস্টল রাখতে পারি। আমার কাছে এখন আরও শান্ত উইন্ডো রয়েছে এবং আমি আশা করি হেডফোনগুলির পরিবর্তে বড় স্পিকারগুলিতে শুনতে সক্ষম হব।

— টম অ্যান্ডারসন