Свежие обсуждения
Консультации

Инструментальный усилитель G=1. Помогите разобраться.

1 2

Firs: при G=1 почему-то шум существенно выше

Это справедливо для любых усилителей. Дело в том, что по шумам оптимизирован только первый каскад усиления. Второй каскад и выходной драйвер шумят существенно выше, чем первый каскад. Чем меньше усиление, тем больший вклад в суммарные шумы оказывает второй каскад. Ведь что такое, шумы, приведенные ко входу? Это выходной шум, деленный на коэффициент усиления:

Uш.вх. = [(Uш1вх.*К1 + Uш2вх.)*К2] / (К1*К2) = Uш1вх. + Uш2вх./ К1
Реально сумма не арифметическая, а геометрическая (корень из суммы квадратов), как и положено при суммировании случайных величин. Это я написал для упрощения.

Обратная связь уменьшает общий коэффициент усиления К1*К2, т. е. воздействует как на К1, так и на К2. Значит второй член в вышеприведенной формуле будет расти с уменьшением общего коэффициента усиления, а следовательно и общий шум, приведенный ко входу будет расти.

Firs: Брать инструментальный усилитель и выставлять на нём G=100, чтобы получить минимум шумов, а потом понижать на делителе, тоже как-то глупо
А вот это как раз не глупо, а именно то что надо! Пассивный делитель по выходу не будет перераспределять коэффициенты усиления каскадов, а следовательно приведенный ко входу шум будет оставаться неизменным, конечно до тех пор, пока не начнут сказываться шумы каскада усиления после делителя (внутри камеры).
Так что, если вы уверены в том, что собственные шумы усилителя камеры вас удовлетворяют, то это ваш способ. В противном случае вы ничего не добьетесь.
Проверить легко. Подключите микрофон одним из выходов прямо к камере без дифференциальных "костылей". Если шумы вас удовлетворяют, то такой способ сработает, если нет, то увы. Дифференциальное включение может дать выигрыш по сигнал/шум при самом хорошем раскладе не более 6дБ, и то, только в том случае, если пренебречь шумами самого микрофона. В реалии, как уже говорил Владимир Петрович, шумы микрофонного усилителя (внутри него) будут доминировать и выигрыша по шумам от дифференциального включения вы можете не получить вовсе (только ухудшите, учитывая применение промежуточных "костылей"). Так что не торопитесь городить огород. Убедитесь в качестве исходных посылов.

Тут есть еще один момент. Если сам микрофон по шумам хорош, а усилитель камеры имеет повышенный собственный шум, попробуйте промежуточный усилитель с общим коэффициентом усиления не 1, а 2, 3... и т. д., меняя делитель на выходе усилителя. Тогда это сработает, учитывая, что внутренняя АРУ (если конечно она есть) отработает бОльший сигнал. Правда в тишине абсолютный уровень шумов при этом будет выше. Вот если в камере есть ручная регулировка усиления, тогда это точно ваш способ.

 

Для таких микрофонных усилителей хорошо работают INA-217, SSM-2017, 2019. Но данные микросхемы -- раритет уже, давно не выпускаются... Они чем хороши, что оптимизированы по шумам под низкоомные источники, такие, как микрофоны.