Rauschfreier Fet Ersatz in Mirkrofonverstärker

Das wird schwierig!

Erst einmal handelt es sich nicht um einen MOSFET sondern - laut Schaltplan - um einen N-Kanal (J)FET.
Zum Zweiten: Rauschfreie FETs gibt es nicht. Nur ggf. rauschärmere. Den vorhandenen FET durch einen anderen, vorzugsweise auf rauscharmut selektierten zu ersetzten, kann hier zur zufällig gelingen, da aufgrund der großen Fertigungsstreuungen bei FETs eine Anpassung des Arbeitspunktes zwingend erforderlich ist. Wegen des ICs, der den Arbeitspunkt nur in groben Schritten veränderbar vorgibt (siehe im Schaltplan die Tabelle oben rechts) ist dies jedoch nur schwerlich mit Präzision möglich.
Versuchsweise könnte man einige auf rauscharmut selbst vorselektierte 2N3819 einsetzen, und dann nachmessen was passiert (Rauschen und Ausgangsgleichspannung an Pin 5 auf vermutlich halber Speisespannung) ggf. mit Anpassungen entsprechend Tabelle.

Ansonsten würde ich die gesamte Verstärkerschaltung durch einen diskreten Aufbau – sofern Platz dafür ist – ersetzen, da auch der IC aus russischer? Fertigung wohl auch nicht von bester Qualität ist.

In meine MV690 habe ich die Schaltung vom Neumann KMS 84 Mikrofon reingequält, um die einfache und mit 12 V Phantomspannung versorgte Schaltung zu ersetzen.

Viel Erfolg dabei wünscht Dir

Basspräzision

Hallo,

danke für die Antwort, es ist also wieder mal komplizierter als ich erwartet habe.
Rauscharm statt rauschfrei; Fet statt Mosfet! Registriert
Ich habe rausgefunden, dass in der früheren Variante MV690 der 2N3819 von Texas Instruments benutzt wurde, im MV691 dann der 2n4302 erst im MV692 der Russische, vielleicht konnten die sozialistischen Brüderländer erst später Fets herstellen, die TI Transistoren mussten sicher für viel Geld importiert werden.
Die Schaltung diskret aufzubauen klingt gut, ich frage mich ob man damit soviel rausholen kann, die diskret aufgebauten Vorgänger des 692 können ja eigentlich nicht leiser gerauscht haben, sonst wäre die Weiterentwicklung ja nicht gerade erfolgreich verlaufen...
Vielleicht kannst du mir die Schaltung des KMS-84 schicken die Kapseln der KM-Serie sollen ja identisch zu den M70 sein außerdem kann ich dann auf einen externen Phantomwandler(mit Koppel-C's)verzichten. Konntest du den AÜ aus dem 690 benutzen?

Schöne Grüße
Leotse

Hallo,
das mit IS bezeichnete Bauteil ist ein Hybridmodul aus den Keramischen Werken Hermsdorf, auch zu erkennen an dem Logo.
Leider sind meine entsprechenden Datenblätter anscheinend schon aus dem schlecht sortierten Lager entschwunden.
Auch mich würde die Innenschaltung des KMS84 interessieren.

Hallo,

der Schaltplan des KMS-84 ähnelt dem des U89 stark und findet sich zusammen mit vielen anderen Infos hier:

http://www.elektroakustika.cz/images/teorie/historiche.pdf

Der Ausgangsübertrager beleibt aus Platzgründen. Durch einen modernen AÜ gleicher Baugrösse gewinnt man nicht viel. Ggf. könnten man eine übertagerlose Verstärkerschaltung einsetzen. Hab ich jedoch nicht probiert, da ich diese Mikros nicht für hochpegelige Tieftonaufnahmen (Orgel, Bassdrum, Bratsche, Blaskapelle etc.) einsetze.

Grüsse

Basspräzision

Die westdeutschen Neumann sind ja mit den Gefell weitgehend identisch. Bei den KM100 wurde ein Hybrid verbaut (MH102), der als Ersatzteil beschafft werden kann (Heute vertreten durch Sennheiser). Weiter kenne ich Mikrofone mit 2N3819 BC264 und das AKG C414 mit einem PF5102 ( http://www.datasheet...pfgij908up70xu3y.pdf )
Was da allerdings noch lieferbar ist und wie es mit der Rausch-Selektionierung aussieht ???

Auf geringes Rauschen wird man sicherlich wohl selbst selektieren wollen sonst wird's teuer bzw. selektierte FETs gibt es ohnehin nicht zu kaufen - ist ja auch der halbe Spass und ist auch nicht schwer. 100 oder so 2N3819 kaufen. 0,10 EUR pro Stück.
Standard FET-Verstäkerstufe bauen mit einer Spannungsverstärkung von ca. 20 bis 30 (30 dB). Gefolgt von einer OP-Verstärkerstufe (5534 reicht) mit einer Verstärkung von ca. 60 dB. Batteriebetrieb. Ab in die Soundkarte damit. Rauschen jeweils aufnehmen. Auf die Aufnahme Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 100 Hz oder so anwenden. Normalisieren auf 0 dB. Schauen, Hören und messen wie's prasselt. (Schrotrauschen). Die Besten FETs aussuchen und zur Kontrolle breitbandig 20-20 kHz nochmals messen und anhören ob das rauschspektrum gleichmäßig ist. Meist, aber nicht immer, sind die FETs mit geringen Schrotrauschen auch breitbandig ruhig. Es gibt aber Ausnahmen!.

Grüsse

Basspräzision

Noch 2 Dinge dazu:
1.) Für die Messungen den Verstärkereingang Wechselspannungsmäßig kurzschließen.
2.) Keine Sonderangebote für die 2N3819 FETs nutzen. Sind meist Selektionsreste wo nix rauscharmes mehr dabei ist.

Grüsse

Basspräzision

Die tschechische Seite ist ja hübsch, danke!

Die Schaltung des KM84 ist wirklich sehr einfach; man hat halt wenig Pegel dafür kann man aber die Phantomspannung direkt zur Polarisierung der Kapsel benutzen, aber es bahnt sich das selbe Problem wie beim MV692 an, Informationen über den Transistor S2436 kann ich nirgens finden, es gibt über ihn ja noch weniger Informationen als über den KP303W im Netz nämlich anscheinend garkeine, Basspräzision hattest du diesen Fet besorgen können oder hast du einen anderen benutzt. Wie hoch stellt man den Arbeitspunkt an R3 ein?

Ich würde eher den AÜ des MV692 benutzen, anstatt eine transformatorlose Schaltung aufzubauen

Die M70 Kapsel ist sowieso nicht besonders höhentauglich und fällt auch zu den Bässen hin ab also wäre ein hyperlinearer AÜ reine Geldverschwendung,
M70 Datenblatt
meint ihr der AÜ ist eingangsseitig hochohmig genug für die Eintransistorschaltung des KM84? Und reicht die Kapselvorspannung von 46V für die M70?

@ Basspräzision, danke für deine Anleitung zum Bau des Rauschdetektors ich werde mich ausführlicher mit Transistoren beschäftigen müssen, um eine StandardFetverstärkerschaltung bauen zu können, ich habe das geeaglet aber der Fet-Teil ist aus nem anderen Plan übernommen, ich habe keine Ahnung wie man die 30db Verstärkung berechnet vielleicht kann mir ja jemand nen Tip geben...

Die Eagle Datei

Hallo,
der FET arbeitet als Spannungsfolger, deshalb bleibt die Vu < 1. Der OPA braucht einen Bias, seine Verstärkung ist Vu = (R4+R5)/R5. Ist das Filter berechnet, oder besser, simuliert bzw. "hardwaregetestet"? Das würde ich tun.
Schau mal bei interfet nach, das ist eine Quelle für eine hübsche Bandbreite an JFETs.

Editha
Kann ich vielleicht gleich eine Frage loswerden:
Eignet sich ein BF862 nicht vielleicht besser als Eingangsfet? Zwar ist hier die Eingangskapazität Ciss mit 10p etwas hoch, was sich aber durch eine geeignete Kaskode relativieren sollte. Dagegen ist das Spannungsrauschen mit 0,8nV/sqrt(Hz) recht niedrig, was beim 3819 nicht angegeben ist.

Der BF862 ist bestimmt einen Versuch Wert. Der Rauschwert ist allerdings für 100 kHz spezifiziert und nicht für den Audiobereich. Ausmessen wegen Funkelrauschen und Bretbandigem Rauschen im Audiofrequenzbereich ist daher im Hinblick auf die geplante Anwendung unerlässlich. Schwierig für uns Hobbyleute sind beim BF862 die SMD-Anschlüsse, insbesondere wenn man so 100 Stück ausmessen möchte. Gefunden habe ich den BF862 in Deutschland nur bei RS-Components. Der 2N3819 ist "überall" erhältlich. Vielleicht veröffentlicht hier mal einer seine Rauschmessergebnisse vergleichend zum 2N3819.

Schönen Tag noch.

Basspräzision

Hallo allerseits,

Ich habe jetzt gecheckt, dass im KM84 der JFet ein 2N3819 ist, hier noch ein anderer Schaltplan
http://www.gyraf.dk/schematics/Neumann_KM83-84-85.GIF

Den Hochpassfilter in meiner Schaltung hatte ich aus einer Preampschaltung von ELV entliehen er sollte also funktionieren link
Den OPamp hatte ich nach V=1+R4/R5 berechnet damit kam ich auf 1001 was 60db entspricht, es gibt bestimmt einen plausiblen Grund, warum die Formel(Quelle:wikipedia) nicht mit Tiki's übereinstimmt, obwohl die Ergebnisse ja fast identisch sind, und ich dachte die Koppelkondensatoren C2 u C3 reichen, um den Bias "einzustellen".
Ich werde aber nicht weiter an meiner Schaltung "entwickeln" müssen denn Basspräzision hat mir eine von ihm layoutete FetTestSchaltung geschickt, die ich nachbauen werde, wenn er nichts dagegen hat, werde ich seinen Plan veröffentlichen.

Interfet und die anderen Fetvorschläge überfordern mich fürs erste ich werde mich erstmal auf den 2N3819 stürzen.

Danke für eure Hilfe,
Leotse

Ich habe mir Deine ursprüngliche Schaltung nicht genauer angesehen. Aber jetzt, wo ich dies nachgeholt habe, mal einige Bemerkungen dazu:
Wenn man sich einen Mikrofonverstärker eines Mischpultes anschaut, an welches ein KM84 nach der letzten Schaltung ( http://www.gyraf.dk/schematics/Neumann_KM83-84-85.GIF ) angeschlossen wird, so ist sicher kein NE5532 im Eingang verwendet. Entweder ist es ein SSM2019 oder dann ist ein Eingangstrafo verwendet, der eine Übersetzung von 1:3,17 besitzt (+10dB) und anschliessend ein NE5534.
In der vorliegenden Schaltung produzierst Du mit dem NE5532 viel zu viel Rauschen, das ist mindestens 14dB grösser als beim Mik nach http://www.gyraf.dk/schematics/Neumann_KM83-84-85.GIF.
Dann hast Du eine Verstärkung von 60dB mit einem wirklich bescheidenen OPV. Dieser sollte nie über 40dB verstärken, weil er sonst Frequenzgangfehler fabriziert und vor allem klirrt.
Weiter ist zu beachten, dass die Kapsel bei normaler Besprechung und 46V Vorspannung (die fehlt ja in Deinem Schaltbild) rund 10mV Pegel liefert. Das ergäbe bei einer Verstärkung von 60dB 10V. Das ist aber bei einer Speisung von +/-9V nicht zu machen. Da sind 5V eff, das Ende der Stange. Weiter macht eine so hohe Empfindlichkeit keinen Sinn.

Wenn Du ein Mik mit "Hochpegelausgang" möchtest, kannst Du die KM83/84/85-Schaltung verwenden und statt dem Trafo einen OPV (NE5534 oder bessere) mit einer Verstärkung von 20 einsetzen. Dann hast Du einen Nennausgangspegel von 1,4V/Pa und einen Spitzenpegel von ca. 10V, was einem Schalldruck von 111dB entspricht (mit der Vordämpfung am Mik sind es 126dB).

Die Kapsel sollte auf jeden Fall mit 46V betrieben werden, weil bei tieferen Spannungen die Empfindlichkeit abnimmt und damit das Rauschen ansteigt.

Hallo Richi,

Wir haben diese Schaltung doch nicht für das Mikrofon sondern zum Selektieren von Fets vorgesehen, deswegen die hohe Verstärkung und auch die fehlende Kapsel und Kapselspannung, weil ja nur das Rauschen der Fets verstärkt werden soll, bei der Schaltung des Mikrofons bleiben wir anscheinend bei der originalen 1Fet/1AÜ Vorlage des KM84.

Trotzdem danke für deine Tips ich habe deine Beiträge zum Thread über den Micpre mit dem INA163 gelesen und weiss, dass du ein Profi bist.
Aber lasst uns nicht mehr über meine dilettantische Schaltung reden es gibt ja eine bessere von BP.

Ich habe rausgefunden, dass die M-70 im MV-692 mit 40V betrieben wurden, meint ihr sie vertragen auch 46V?

Grüße

Leotse