Прочёл в комментариях, что коэффициент шума у ламп больше чем у транзисторов, прибавить к этому ещё надо микрофонный эффект. Я так думаю, что и первые транзисторы тоже прилично шумели, а поэтом нельзя «всё стричь под одну гребёнку». Нувистор тоже лампа и какой же я дед, если не помню звучание лампового магнитофона «Астра-4» и «Дайна», где на микрофонном входе стоял нувистор 6С52Н. Эти же миниатюрные лампы использовались в советской измерительной технике.
Я причмокивал язычком от удовольствия, рассматривая работы радиолюбителей с использованием нувисторов, и моё восхищение было замечено. На следующий день на столе лежал подарок, коробочка с миниатюрными лампами. Было просто неудобно не воспользоваться им и не сделать, к примеру, ламповый микрофонный усилитель.
Я сделал усилитель для динамического микрофона. Электретный микрофон отпадает, так как в нём уже стоит транзистор, а за уровень шума отвечает первый каскад, и было бы нечестно использовать полевой транзистор микрофона для оценки шума лампового усилителя.
Первая лампа включена с общей сеткой и на частоте 1 кГц, эта схема включения обеспечивает входное сопротивление 600 Ом и хорошо согласуется с динамическим микрофоном от музыкального центра. Вторая лампа включена с общим катодом. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью (ООС), ограничивающей усиление в верхней части звукового диапазона. Шнур от микрофона для Караоке длиною в несколько метров мог спровоцировать наводки (помехи), но всё обошлось, низкоомный вход усилителя всё подавил.
Остановлюсь на параметрах микрофонного усилителя.
Напряжение на анодах ламп 28,5 В.
Постоянное напряжение накала ламп 6 В
Ток потребления 260 мА.
Входное сопротивление на частоте 1 кГц — 600 Ом.
Коэффициент усиления на частоте 1 кГц — 45 дБ (185)
Уровень собственных шумов 500 мкВ.
Полоса пропускания 300 Гц — 3,5 кГц. (- 3 дБ на краях диапазона).
Максимальное неограниченное напряжение на нагрузке 51 кОм — 2,5 В.
Динамический диапазон от номинального (неограниченного) значения выходного среднеквадратичного напряжения 2,5 В до уровня собственных шумов — 75 дБ.
Блок питания усилителя.
Я решил, что если лампы миниатюрные, то и блок питания к ним должен быть маленьких размеров. Такое можно сделать с помощью повышающего преобразователя напряжения. Постоянное напряжение накала - 6 вольт, и оно же преобразуется в анодное высокое напряжение. Да, чуть не забыл, накал двух ламп можно включить последовательно и тогда 12 вольт преобразуется в 28,5 вольт. Выставленное напряжение 28,5 В уже не будет зависеть от изменения входного напряжения от 5 до 12 В (измерял только в этих пределах)
Но миниатюрным блок питания не получился. Возможно, я выбрал самый дешёвый повышающий преобразователь МТ3608 с максимальным напряжением 28,5 вольта.
С ним пришлось повозиться с целью уменьшения пульсаций. Даже после того, как я по его входу добавил конденсатор ёмкостью 470 мкФ, а по выходу 5 мкФ — уровень его шума составил среднеквадратичное значение 5 мВ (вольтметр В3-38).
Экранировка не уменьшила шум, а защитила эфир от высокочастотных помех, а электролитический конденсатор 1000 мкФ, добавленный по выходу преобразователя уменьшил шум до 3 мВ, превратив его в некоторое подобие пилы.
Синфазный фильтр реально помог, уменьшив пилу до 1,5 мВ.
Второй аналогичный фильтр превратил остаток шума в чистую линию с уровнем не более 1 мВ.
Но выходное напряжение продолжало подёргивать луч осциллографа и стрелку микроамперметра в пределах 2 дБ. И так сойдёт, решил я, подключая микрофонный усилитель через согласующий каскад к наушникам. Уровень собственных шумов в 500 мкВ при желании можно услышать, услышал ли я, пусть это останется тайной.
Динамические микрофоны от разных музыкальных центров имеют разные характеристики, включая амплитудно частотные, а сопротивление по постоянному току колеблется в пределах 400 — 600 Ом. Но по сравнению с электретными микрофонами радиостанций - динамический микрофон в лидерах, как по АЧХ, так и по нелинейным искажениям.
В испытаниях участвовали два динамических микрофона DM-998 и ACC-M900K от бюджетных музыкальных центров.
Внешне микрофоны ни чем не отличались. Разница была только в их весе, и микрофон с большим весом обладал лучшим качеством воспроизведения. Чтобы не грешить на усилитель, я решил проверить микрофоны на соответствие их характеристикам. Но в первую очередь проверил свои наушники Philips SHP1900. Для этого собрал простую измерительную схему, где один капсюль работает громкоговорителем, а другой - динамическим микрофоном. На одно телефонное ухо подаю сигнал с генератора низкой частоты, а другое телефонное ухо подсоединяю к осциллографу и милливольтметру со шкалой в дБ (В3-38 - измеритель среднеквадратичных значений).
1 — генератор низкой частоты. 2 — наушники. 3 — телефонный штекер. 4 — осциллограф. 5 — разъём телефонного штекера. 6 — милливольтметр среднеквадратичных значений.
Вместо уха, которое работало микрофоном подсоединяю динамические микрофоны Караоке.
1 — генератор низкой частоты. 2 — наушник. 3 — телефонный штекер. 4 — осциллограф. 5 — разъём телефонного штекера. 6 — милливольтметр среднеквадратичных значений. 7 - микрофон.
Теперь то я знаю почему производитель микрофонов ни словом не обмолвился о неравномерности их амплитудно частотной характеристики. Я тоже промолчу. Возможно, это будет отдельная тема.
А, что? Неплохой получился ламповый микрофонный усилитель.
Прежде всего это маленькие габариты. Мобильность — питание от аккумулятора 6 или 12 В и, как следствие, возможность использования в полевых условиях. При низком анодном напряжении коэффициент усиления почти 200. При линейном выходном среднеквадратичном напряжении 0,77 В, чистая синусоида на глаз (измеритель КНИ отсутствовал). Наблюдалось отсутствие фона, благодаря низкоомному входу, несмотря на подключение длинного шестиметрового экранированного кабеле микрофона (конечно, кабель такой длины мне не потребуется, вполне достаточно одного метра).
Доработка самого простого преобразователя напряжения наглядно показала возможность приблизиться по характеристикам к трансформаторному лабораторному блоку питания ТЕС7М (Тесла), для чистоты эксперимента, выход которого был загружен на конденсатор с номиналом 1000 мкФ.
А в процессе настройки усилителя я определил, что мои наушники не чем не хуже профессиональных, и благодаря им я имею возможность определить качество микрофонов, как электретных, так и динамических.
