100 Ohm und Rauschen

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Dies ist ein Bild zur Verfügung gestellt von JIm Dearden , in Antwort auf die Frage Viel Lärm in dem Mikrofonverstärkerschaltung im Leerlauf , wenn . Ich würde gerne wissen, wie die Einführung eines 100 Widerstands das Rauschen reduziert. Wenn ich diesen 100 Widerstand kurzschließe, wird das Rauschen erheblich erhöht, während das Rauschen erheblich reduziert wird, wenn ich es dort platziere.ΩΩ

Rauschreduzierte Verstärkerschaltung

user734861
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Anstelle von "Herausnehmen des Widerstands" können Sie "Öffnen Sie den Widerstand" oder "Kurzschließen des Widerstands" sagen, was klarer ist. Es gibt zwei Möglichkeiten, Komponenten mit zwei Anschlüssen zu entfernen. Hier ist es klar, aber nicht immer.
Kaz
ok danke kaz..nächstes mal werde ich mit meinen worten vorsichtig sein.
user734861
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Ich wünschte, Sie und Jim Dearden würden den eingebauten Schaltplaneditor der Electronics SE verwenden :-)
RedGrittyBrick
@ user734861 Vergiss nicht, dass du deine Beiträge jederzeit bearbeiten kannst.
@RedGrittyBrick - Ich mag die CircuitLabs-Oberfläche nicht und sie schimpft immer über meine Browserauswahl. Ich benutze normalerweise den Schaltungssimulator von Falstad, wenn ich einen schnellen und einfachen Schaltplan benötige.
Connor Wolf

Antworten:

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Der Widerstand wird benötigt, damit Ihre Bypass-Kondensatoren ein R haben, mit dem ein RC-Filter gebildet werden kann. Die Kondensatoren mit 22 uF und 0,1 uF entfernen Spannungsrauschen vom 2,2-kOhm-Widerstand nicht effektiv, da sie parallel dazu sind.

Wenn jedoch 100 Ohm hinzugefügt werden, gibt es plötzlich einen Spannungsteiler, dessen unterer Schenkel von den Kondensatoren für Wechselströme umgangen wird.

Ihre Schaltung:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Gleichstromäquivalent: 100 Ohm machen neben 2,2 kOhm nicht viel:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung

Wechselstromäquivalent:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung

Hier ist das Wechselstrom-Ersatzschaltbild, wenn wir dort keinen 100-Ohm-Widerstand haben. Jetzt befindet sich dieser Knoten nicht genau auf Wechselstrommasse, sondern zwischen zwei Impedanzen: denen der Kondensatoren und der Induktivität / dem Widerstand des Drahtes. Jedes Rauschen, das dort durchfließt, hat jetzt eine größere Chance, in den 2,2-kOhm-Widerstand einzutreten und somit verstärkt zu werden.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung

Kaz
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Genau so, wie ich es geplant hatte. Gute Analyse. Eine Sache, die ich hinzufügen möchte, ist, warum die 0.1uF. Unter dem Gesichtspunkt der Kapazität scheint es nicht viel zur Gesamtsumme beizutragen, aber gewöhnliche Elektrolyte sind bei höheren Frequenzen nicht besonders gut und ihre Impedanz kann ansteigen, daher übernimmt der 0,1 uF die Aufgabe, einen Pfad mit niedriger Impedanz dafür bereitzustellen Teil des Spektrums.
JIm Dearden
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Das Geräusch stammt von der 5-V-Schiene und kann folgende Ursachen haben:

  • Schlechte / instabile Regelung vom 5V-Regler
  • Digitales Rauschen von anderen Schaltkreisen nicht gezeigt

Das Rauschen auf der 5-V-Leitung, das direkt an das 2k2 des Mikrofons angeschlossen ist, wandert durch das 2k2 und überlagert sich dem Mikrofonausgang. Dieses wird über die 1uF-Kappe direkt in den BJT-Verstärker eingekoppelt. Daher ist der Ausgang des BJT verrauscht.

Ohne den 100R (dh einen Kurzschluss) wird das Rauschen durch die 22uF und 100nF etwas gedämpft, aber das Rauschen kann eine ziemlich niedrige Impedanz haben und diese Kappen können Schwierigkeiten haben, es zu reduzieren.

Wenn die 100 Ohm in Reihe mit den 5 V und damit dem Rauschen geschaltet werden, wird die potenzielle Stärke des Rauschens geschwächt, und die 22 uF und 0,1 uF können das Rauschen viel besser reduzieren. Sie wirken sich nicht auf den DC aus, weil sie ihn blockieren.

Der 100-Ohm-Widerstand reduziert auch die 5 V geringfügig, dies hat jedoch keine Auswirkung auf das Elektretmikrofon.

100 Ohm und 22 uF beginnen, das Rauschen bei einer Frequenz zu reduzieren, die durch 1 / (2 * Pi * R * C) vorgegeben ist. Diese Frequenz beträgt ungefähr 72 Hz und jede darüber liegende Frequenz wird stärker gedämpft. Beispielsweise beträgt die Dämpfung bei zweimal 72 Hz (144 Hz) 6 dB (die Hälfte der Spannung). Bei 288 Hz beträgt die Dämpfung zusätzlich 6 dB. eine Spannungsreduzierung von 4: 1.

Es ist ein Tiefpassfilter erster Ordnung und es wird allgemein gesagt, dass es mit 6 dB pro Oktave oder 20 dB pro Jahrzehnt gedämpft wird.

Wenn das Rauschen niederfrequentes Wechselstrombrummen oder ähnliches ist, trägt dieser Filter nicht viel zur Verbesserung bei. Wenn das Rauschen jedoch wie weißes Rauschen / Rauschen ist, wird das Rauschen erheblich reduziert.

Andy aka
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Ich habe die Stromversorgung auf 3,3 V geändert und brauchte keinen 100-Ohm-Widerstand. Ich denke, wie Sie sagten, war die Stromversorgung des Mikrofons verantwortlich.
user734861
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Es konnte nirgendwo anders herkommen. Das Aufspüren von Rauschen ist eine der großen Herausforderungen im analogen Engineering-Design. Ich bin froh, dass es für dich funktioniert hat, Alter.
Andy aka