Wie funktioniert dieser Phantomspeisungsempfänger eigentlich?

Ich habe den Stromversorgungsabschnitt aus Abbildung 7 dieser App-Notiz , die auch hier kopiert wurde, als Teil eines phantomgespeisten Projekts genommen, aber ich kann nicht herausfinden, was der Autor für R3 und R14 gedacht hat:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich habe es eine Weile studiert und in meinem Kopf simuliert, und ich glaube, ich verstehe, wie es funktioniert:

  • R1, R2 liefern den Basisstrom für den Betrieb von Q1, Q2. Abgesehen von dieser Aufgabe sollen sie sich aus dem Weg halten, um das Laden des Wechselstromsignals zu vermeiden.
  • R3 vervollständigt einen Spannungsteiler mit R1||R2, um die Basisspannung auf etwa 10,7 V einzustellen, was durch C1 stabilisiert wird.
  • Q1, Q2 werden als Emitterfolger verwendet und liefern etwa stabile 10 V, die von C2, C5 stabilisiert / entkoppelt / umgangen / [Ihr Begriff hier] werden und als Versorgung für den Rest der Schaltung verwendet werden.
  • Wie aus den SIGnal-Leitungen ersichtlich, sind Q1, Q2 hochohmige Stromsenken und beeinflussen daher das Gegentaktsignal nicht sehr, während sie Gleichtaktleistung von ihnen beziehen.

Was ich nicht herausfinden kann, ist der Kommentar des Autors von:

R14 (markiert mit **) wird als „SOT“ beschrieben oder beim Test auswählen. Dieser Widerstand muss so gewählt werden, dass die DC bei einer normalen Phantomspeisung von 48V ca. 10V beträgt. Stattdessen kann ein Zener verwendet werden, der einen etwas größeren Spannungsbereich ergibt - abhängig vom verwendeten Operationsverstärker.

Ich dachte, der bessere Platz für einen Zener wäre anstelle von R3, nicht R14. Dann könnte R14 komplett entfernt werden. Ist dies auch eine hochohmige Stromquelle in den ~ 10-V-Punkt, um sich wie ein klassischer Zenerregler zu verhalten, wie der Autor vorgeschlagen hat?

Ich stimme zu, R3 ist dort, wo ich einen Zener platzieren würde, nicht R14.

Antworten (1)

Ihre Analyse ist soweit gut.

Beachten Sie, dass die Phantomspannungsquelle effektiv 48 V mit einer Quellenimpedanz von 3,4 Kiloohm beträgt, sodass die Spannung an den Kollektoren Q1, Q2 stark vom Laststrom abhängt.

Diese Schaltung funktioniert wie vorgesehen, vorausgesetzt, der Laststrom liegt bei etwa 10 mA (abhängig von den Verstärkungen der Transistoren, da die Basisströme in der gleichen Größenordnung wie der Strom in R3 liegen).

Zufälligerweise sind 10 mA ein ziemlich guter Strom für einen rauscharmen JFET (z. B. 2N5459) irgendwo links, um mit seiner niedrigsten Rauschzahl zu arbeiten - obwohl ich meine Zweifel am Rauschbeitrag des TL072 habe.

Sie und Andy haben Recht, dass ein Zener eine alternative Möglichkeit zur Spannungsstabilisierung ist. Wenn Sie jedoch die Leistung der resultierenden Schaltung messen, stellen Sie möglicherweise fest (wie ich es unter ähnlichen Umständen getan habe), dass seine doppelte Rolle als Rauschgenerator schwierig ist übersehen. Beachten Sie, dass Zener im Bereich von 10 bis 12 V (und höher) technisch gesehen Lawinendioden und ziemlich laut sind

IMO ist diese Schaltung ziemlich gerissen darin, dieses Problem zu überwinden und eine "gerade gut genug" Spannungsregelung ohne dieses unnötige Problem bereitzustellen.

Hmm, ich wusste nichts über Zenerrauschen, aber es macht jetzt Sinn, warum ein Widerstand bei einer (meistens) konstanten Last vorzuziehen wäre. Ich habe sogar absichtliche Rauschgeneratoren gesehen, die auf dem Basis-Emitter-Übergang eines BJT basieren (Kollektor nicht angeschlossen), aber nie die logische Verbindung zu Zenern hergestellt. (oder Dioden im Allgemeinen, laut einer Google-Suche)
Um auf diese Frage zurückzukommen und zu erkennen, dass ich die Platine jetzt neu drehen müsste, um dies über einen Prototyp hinaus zu tun: Wären zwei Niederspannungs-Zener in Reihe leiser als ein einzelner Hochspannungs-Zener?
Es könnte besser sein, einen Zener mit ziemlich niedrigem Strom (wahrscheinlich nicht weniger als 1 mA) zu verwenden, gefolgt von einem RC-Filter (großes C, Zeitkonstante etwa 1 Sekunde für Audio) an der Basis eines Emitterfolgers (der ebenfalls entkoppelt ist). . So ungefähr habe ich es gemacht.
Jetzt gibt es eine Idee! Ich glaube, das muss ich probieren. Dieses Projekt hat ein ziemlich großes Budget für die Startzeit, daher sollte eine lange Zeitkonstante für die Rauschunterdrückung in Ordnung sein. Es wird aber noch eine Weile dauern, bis ich dazu komme – andere Projekte kommen mir immer wieder in die Quere.