Prosty mikrofon bazowy

Dyskusje na temat mikrofonów i ich przeróbek

Moderatorzy: Hasan-Łódź, Krecik, Moderator

andrzejb
Posty: 10
Rejestracja: 2009-11-01, 15:35
Lokalizacja: Gdynia

Prosty mikrofon bazowy

Post autor: andrzejb »

Witam
Przedstawiam kolegom sugestie wykonania samemu prostego i taniego mikrofonu do stacji bazowej.
Nie jestem autorem schematu....znalazlem go gdzies w odchlaniach internetu i zbudowalem. Po przychylnych komentarzach na radiu 26.425 chcialbym innym umozliwic budowe tego urzadzenia.
Będę również bardzo wdzięczny za wszelkie sugestie jak mikrofon poprawić lub ulepszyć.
W załączniku parę zdjęć.
pozdrawiam Andrzej 13RF355
andrzejb
Posty: 10
Rejestracja: 2009-11-01, 15:35
Lokalizacja: Gdynia

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: andrzejb »

Tylko jak wkleić zdjęcia?
proszę o podpowiedż.
AntekPabianice
Posty: 6655
Rejestracja: 2011-11-20, 20:42
Znak/ranga: 161CBF131
Lokalizacja: JO91QP
Been thanked: 1 time
Kontakt:

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: AntekPabianice »

Musisz wstawić gdzieś na serwer i wkleić link lub miniaturkę
Ekipa KONEKTOR
MOJE RADIO...
"Nie wie, bo ma muszki w oczach - wyjaśniał Orr z przesadną cierpliwościa - Jak może zobaczyć, że ma muszki w oczach, skoro ma muszki w oczach?"
161CBF131/SQ7AIS
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Bardzo dobre wykonanie, znacznie powyżej większości sprzętu fabrycznego. Choć tu dodam ze fabryki są często ubogie i nie stać ich na takie maszyny zdolne do wykonania takiej obudowy przy marginalnej ilości sprzedawanych egzemplarzy, normalnie obudowy są zamawiane u producenta odlewów polimerowych który produkuje cokolwiek dla każdego kto potrzebuje jakiejś formy z polimerów, kupuje się lub kradnie (kradnie), najrzadziej projektuje od nowa układ elektroniczny a firma mikrofonowa to lutuje, składa i powinna testować każdy egzemplarz. Wiele fabrycznych mikrofonów najbardziej znanych marek ma błędy naukowe dlatego są bardzo nieodporne na promieniowanie w.cz. , to nie jest domena tylko tanich mikrofonów za 100 zł. Nawet te uznane firmy nie mają często finansów na długie badania mikrofonów i innego osprzętu, w rzeczywistości takie marki jak Yaesu, Icom itp. są bardzo ubogie i rządy dopłacają do ich przeżycia ponieważ radiostacje są potrzebne i koszta się niemal nie liczą, to co robią jest nieopłacalne.

Schemat mikrofonu jest wręcz doskonały choć nie posiada żadnych układów zabezpieczenia przed promieniowaniem w.cz. Gdy antena jest daleko od mikrofonu, wysoko nad nim i dodatkowo fala płaszczowa nie występuje nic niepoprawnego nie będzie się dziać. Tranzystor jest doskonały, w latach 80' był uznawany ze najlepszy na świecie, był nr jeden. Dziś jest nieco stary ale zaraz po czołówce, na tyle 'mało gorszy' niż najlepsze że nie da się tego usłyszeć, po prostu jest nadal uznawany za najwyższej jakości tranzystor dla stopni wstępnych dla tzw.tańszych standardowych rozwiązań. Gdyby ktoś myślał że w mikrofonach za kilka tysięcy zł są lepsze tranzystory to od razu napisze że nie są, to nadal jest sprzęt standardowy, nawet w wojskowych mikrofonach lotniczych też lepszych tranzystorów już nie montuje się. Te najlepsze idą na najlepsze magnetofony, najlepsze mikrofony studyjne gdyż tam poziom szumów jest znaczny, poziomy sygnałów są najsłabsze z możliwych. Głowice magnetofonowe są najsłabszymi źródłami sygnałów fonicznych jakie istnieją w ogóle.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
andrzejb
Posty: 10
Rejestracja: 2009-11-01, 15:35
Lokalizacja: Gdynia

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: andrzejb »

Dziękuję za wspaniały opis i komentarz osoby, która zna się na temacie znacznie lepiej niż ja. Byłbym wdzięczny, gdyby ktoś zechciał poprawić schemat... uzupełnić go.. ulepszyć. Byłoby to dobre i pomocne dla nas wszystkich. Pozdrawiam serdecznie i życzę szczęśliwego nowego roku.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Właściwe schemat jest bardzo poprawny w wręcz wzorcowy jak na typowe schematy mikrofonów tego typu czyli stacji bazowych, z naukowego punktu widzenia ma wady ale producenci tak robią i sam nie wiem czy z niewiedzy czy wykorzystują pewne wady jako zalety.

Opisze te pewne wady, wejście radiostacji ma najczęściej oporność 1 kohm , zatem oporność wyjściowa mikrofonu nie powinna być wyższa czy niższa od 1 kohm, tutaj wynosi ona 3,3 kohm a nawet więcej gdy zastosujemy potencjometr wyjściowy regulujący napięcie wyjściowe.

Mikrofon i radiostacja nie łączy "linia długa" znaczy linia wykazująca właściwości rezonansowe , zatem niedopasowanie impedancyjne nie spowodują wytworzenia się fali stojącej, oczywiście w pewnym bardzo ale to bardzo małym stopniu tak się stanie ale z ogromnym zapasem można to pominąć, długość rezonansowa przewodu jest wielka w stosunku do długości fizycznej czyli przeważnie około 1 metra dla mikrofonów bazowych, fala dla częstotliwości 3400 Hz ma długość około 88 km a więc najbliższa częstotliwość rezonansowa ma długość 22 km.

Innym zagadnieniem jest oporność falowa przewodu mikrofonu, typowo przewody mikrofonowe maja od około 25 do 100 ohm oporności falowej. a oporność wyjściowa wzmacniacza mikrofonu i wejściowa radiostacji ma zupełnie inne oporności. Dla długości nierezonansowych ma to inne znaczenie, liczy się jaką pojemność ma taki przewód pomiędzy żyłą ekranową a sygnałową, czym niższa pojemność tym przewód jest mniejszym obciążeniem dla wzmacniacza ponieważ pojemność równoległa do wyjścia wzmacniacza jest opornością dla częstotliwości akustycznych, jest to jednak bardzo wysoka oporność i dla długości przewodu do kilku metrów niema ona najmniejszego znaczenia praktycznego, nawet na czułych przyrządach bardzo trudno byłoby wykryć spadek napięcia przez taki przewód.
Dodam tu że przewody o wyższych opornościach falowych są lepsze, mniej tłumią, mają niższe pojemności między-żyłowe.

Przewód mikrofonowy do radiostacji AM i SSB musi być ekranowany, szczególnie w zakresie fal krótkich gdyż nowoczesne tranzystory przeznaczone dla sygnałów fonicznych są na tyle szybkie że ich złącze B-E demoduluje sygnał o częstotliwości nawet kilkadziesiąt Mhz . Dlatego radiostacje lotnicze w paśmie 125 Mhz mają mniejsze problemy gdyż tranzystory wejściowe przedwzmacniacza stają się zbyt wolne na detekcje takiego sygnału, czyli na wyodrębnienie sygnału akustycznego z zmodulowanej fali nośnej.

Przewód mikrofonowy powinien być możliwie krótki, żyła sygnałowa koniecznie ekranowana, żyła głośnikowa "RX" jeśli taka występuje też ekranowana.
W pełni zawodowe mikrofony mają dwie masy, masa ekranowania dla sygnału z mikrofonu i masa dla prądu stałego przełącznika TX / RX jeśłi RX występuje.
Masy są połączone w radiostacji (w wtyczce lub gnieździe) razem ze sobą. W mikrofonie i przewodzie są rozdzielone. Nie należy ich łączyć w mikrofonie. Żyły ekranowej nie wolno obciążać prądem przełączenia TX / RX .
Przewody mikrofonowe ekranowane są mało odporne na gięcie, należy przewód szanować i starać się nigdy nie wyginać na małej długości, typowo podaje się że standardowy przewód ekranowany dla urządzeń telekomunikacyjnych ma wytrzymałość na jednorazowe zgięcie na średnicy 5 cm i wielorazowe na średnicy 10 cm, w temperaturze 5 - 40 st.C .
Niestety z praktyki wiem że nawet dobrej jakości przewody ekranowane dla wojska po kilku latach sporadycznego używania raz w tygodniu też pękają wewnątrz, ekran staje się coraz mniej wydajny i dochodzi do coraz częstszych niestabilności w sygnale fonicznym - szelesty , itp. w urządzeniach AM / SSB do 'piszczenia' modulacji podczas włączenia nadajnika.

O żyle RX w tanich radiostacjach które nie mają odsłuchu bez podłączonego mikrofonu. Dzięki temu pomniejszona jest liczba elementów elektronicznych , redukowana jest cena, gabaryty i pobór mocy, a nawet wzrasta trwałość. Jednak gdy połączenie RX zostaje uszkodzone radiostacja traci możliwość nasłuchu sygnału.
Ważne: żyła RX podczas nadawania czyli aktywnego TX i modulacji wydziela promieniowanie pola elektrycznego o częstotliwości akustycznej, gdy żyła ta nie jest ekranowana może mieć wpływ na przedostanie się tego sygnału do żyły modulacyjnej mimo że ta jest ekranowana, jednak nigdy doskonale i różny jest stan tego ekranowania jak i jego fabrycznego pokrycia.
Dlatego między innymi wejście mikrofonowe radiostacji ma oporność około 1 kohm aby ta oporność stanowiła obciążenie dla sygnału płynącego żyłą modulacyjną , by w żyle modulacyjnej indukowało się możliwie słabe napięcie z innych żył w tym bardzo krytycznej żyle RX która wydziela na swej całej długości znaczne napięcie przemienne z wzmacniacza akustycznego który jest w momencie pracy na TX wzmacniaczem modulatora AM. Jeśli odpowiednio duża moc przedostanie się z żyły RX do żyły Modulacji nastąpi sprzężenie akustyczne , najczęściej pisk na częstotliwości jaką najlepiej przenosi cały tor modulatora - filtry akustyczne, transformator modulatora wzmacniacz akustyczny a nawet ma na to wpływ sam przewód mikrofonowy ponieważ przenoszone moc poprzez pole elektryczne z żyły RX na żyłę modulacji jest zależna od częstotliwości - wyższa częstotliwość akustyczna jest lepiej promieniowania poprzez pole elektryczne i lepiej przenoszona poprzez pojemności między żyłowe.
Zatem, nawet gdyby nie było oddziaływania promieniowania z modulacją AM / SSB wzbudzenie się modulatora przy tanich, prostych radiostacjach jest możliwe poprzez przewód mikrofonowy.

wpływ ma:

- długość przewodu mikrofonowego
- jakość tego przewodu - minimalne pojemności między żyłami, najszczelniejsze pokrycie ekranowanie.
- moc elektryczna modulatora, napięcie w żyle głośnikowej RX
- czułość wejścia modulacji
- oporność wejściowa układu modulacji

Przewody nieekranowane oplotem stosuje się w łączności UKF FM, w zakresie KF - nie, szczególnie dla AM / SSB. Nieekranowanie daje tą przewagę że taki przewód jest dużo bardziej trwały i stabilny mechanicznie, znacznie wolniej się starzeje.

Na schemacie wzmacniacz ma minimalnie około 3,3 kohm oporności wyjściowej to według obliczeń daje około 50 % sygnału napięciowego względem tego ile mogło by być gdyby taki wzmacniacz miał 1 kohm oporności wyjściowej.
Jednak wzmacniacz ze schematu z rezystorem 1 kohm w obwodzie kolektora będzie posiadać mniejsze wzmocnienie, o ile - nie wiem, ponieważ wymagało by to badań na rzeczywistym układzie ponieważ tranzystory mają nierówne wzmocnienie w zależności od prądu pracy, ponadto prąd pracy czyli prąd kolektora lub emitera ma wpływ na prąd sterowania prądem stałym bazy a prąd i napięcie na bazie ma wpływ na oporność sterowania-wejściową bazy co ma wpływ na sprawność energetyczną sterowania z mikrofonu który ma także swoją oporność wyjściową i dobrze by było gdyby był możliwe wydajnie dopasowany pod względem oporności dla prądu zmiennego czyli impedancji.

Jeśli obecne wzmocnienie wystarcza a powinno i to z zapasem można układu nie zmieniać tylko dodać elementy przeciw wchłanianiu w.cz. , jeśli jednak wzmacniacz ma mieć oporność wyjściową 1 kohm bez utraty jego wzmocnienia to należy dobudować wzmacniacz prądowy, wtedy wzmocnienie obecne pozostanie ale zmniejszy się oporność wyjściowa co powiększy siłę sygnału o drugie tyle co jest teraz. o ile wejście modulacji ma około 1 kohm oporności wejściowej. Dla wysokich oporności nie było by słyszalnych silniejszych sygnałów, dla niskich oporności poniżej 1 ohm była by znaczna poprawa.

Zauważyłem też że wzmacniacz na wyjściu ma kondensator o wartości 22 nF, taka pojemność wraz z opornością obciążenia 1 kohm tworzy filtr górnoprzepustowy zwany jako preemfaza. Szczególnie zalecany i potrzebny w modulacji FM gdzie odbiornik ma deemfazę czyli obniżenie wzmocnienia tonów wysokich.

Teraz trudno będzie mi to wytłumaczyć, ale każda radiostacja ma inną charakterystykę przenoszenia częstotliwości akustycznych na modulacji. Dawniej obowiązywały naukowe, obiektywne normy komunistyczne - pasmo akustyczne ma być od 300 do 3000 Hz dla radiostacji AM, dla SSB ma być 300 do 3400 Hz, dla FM 300 do 3400 Hz (-3db). Ale dziś jest inaczej i właściwe nie ma zasad, nie ma i już, każdy robi jak chce uważa , czy nie uważa , lub ma to gdzieś i nie wie co robi.

Chodzi tu o to że stosując preemfazę znacznie polepszamy słyszalność - zrozumiałość naszego sygnału fonicznego ale tylko wtedy gdy wejście modulatora jest liniowe w zakresie 300-3000 Hz a gdy nie jest , powstają błędy modulacji, jakie ? nie wiem, różne w zależności kto jak sobie uznał co co zrobi z wejściem modulatora. Wiem że np. President Lincoln miał to wejście w miarę liniowe i taka filtracja daje wysoką czytelność sygnału. Ale np. moje radio schematem podobne do Onwa mk1/mk2/alan100+ ma filtrację zupełnie dawniej uznaną za nielegalną i niedopuszczalną - ma ona maksymalne wzmocnienie na częstotliwości 1 khz i pomniejsza się odchylając się w kierunku 300 Hz jak i 3000 Hz. zrobiono to aby łatwo spełnić normy dla urządzeń CB - szerokość zajmowanego kanału, brzmi nadajnik jak stary telefon z lat 60' a po dołożeniu preemfazy jak telefon z lat 30' . Ponieważ preemfaza wycina tony niskie najbardziej, a sam filtr z tego radia również to robi wiec otrzymujemy bardzo silne tony średnie i wysokie z zupełnym brakiem tonów niskich. Coś jak mikrofon piezoelektryczny astatic na 'sterydach' . Bardzo stare radiostacje lampowe miały zupełny brak filtrów na modulatorze, całość przenoszenia regulował mikrofon, tak był skonstruowany by przenosił najlepiej tony wysokie i najsłabiej tony niskie, oczywiście nie chodzi tu o przesadną korekcje, maksymalnie około około 10 db na całe pasmo pomiędzy 300 a 3000 hz.

Wiele urządzeń CB ma bardzo skuteczny filtr akustyczny na modulatorze by spełnić normy oraz dlatego by użytkownik podłączając mikrofon z pasmem ponad 3400 hz nie mógł tej częstotliwości efektywnie zmodulować , tak jak pisałem jest nieskończona liczba różnych filtrowań w zależności od urządzenia. Urządzenia nie CB jak Lincoln , "Super cheetach" itp nie muszą spełniać tych norm ponieważ nie są urządzeniami dopuszczonymi do użycia, są to urządzenia typu pirackiego zwanego jeszcze jako "Free Band radio", one dużo częściej niż zwykłe, legalne CB 40 kanałów posiadają pełne pasmo akustyczne modulatora, znacznie częściej umożliwiają uzyskanie znacznie wyższej jakości modulacji. Ponadto mają modulatory szeregowe czy inne nietransformatorowe i przez to umożliwiają uzyskanie znacznie głębszej modulacji bez zniekształceń. Oczywiście są 'udane' legalne CB 40 kanałów z dobrym modulatorem, małą ilością negatywnie wpływowych filtrów akustycznych na wejściu modulatora, dużym transformatorem modulatora który mniej ogranicza jakość i głębokość modulacji, ponadto akustyczny wzmacniacz mocy ma bardziej wystarczającą moc do modulowania mocy nadajnika W.CZ. Ale jest ich mniej i nigdy nie są tak wydajne jak radiostacje z natury nie muszące spełniać jakichkolwiek norm bo nie są dopuszczone nigdzie do użytku, dlatego nazywa się je także jako "export market only" ale nigdzie na exporcie też nie są legalne jak i w kraju producenta. UKE i inne odziały tego typu zagraniczne przymykają na to oczy.

Co do norm modulacji to w modulacji FM normą jest stopień dewiacji, ma ona wynosić 2 Khz, w AM ma być mniej niż 100% modulacji. Tanie radiostacje jak moja z ledwością generują 70 % modulacji i to przy wydajnym napięciowo mikrofonie , w ograniczonym zakresie pasma akustycznego.

W modulacji FM dewiacja wpływa na głośność modulacji, pasmo przenoszonych częstotliwości akustycznych wpływa marginalnie na szerokość zajmowanego kanału dlatego nawet radiostacja CB może uzyskać wysoką jakość dźwięku, pasmo akustyczne może sięgać nawet 5 - 6 Khz. Niestety niewysoka dewiacja powoduje bardzo silny szum gdy sygnał jest za słaby lub go brak, to demodulator FM jest bardzo czuły. Demodulatory stosowane dla szerszych dewiacji jak np. w wojsku +/-7 Khz szumią mniej, są dużo mniej męczące. Demodulatory CB +/- 2 Khz są 'bulgotliwe' pracują na bardzo ostrej krzywej przenoszenia filtra, demodulują sygnał akustyczny z najmniejszych zmian częstotliwości będących w szumie radiowym.

Jeśli będzie potrzeba to napiszę jakie elementy należy dodać do układu by go uzawodowić, na początek na promieniowanie a jeśli sygnał jest niewystarczający to dobudujemy wzmacniacz prądowy.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
Awatar użytkownika
januwojt
Posty: 2236
Rejestracja: 2010-01-20, 15:33
Znak/ranga: SQ9ORF
Lokalizacja: Trzebinia

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: januwojt »

Dobre wzmacniacze mikrofonowe wychodzą na opampach TL-062 , TL-072 i można im w prosty sposób zaimplementować regulację tonów niskich i wysokich . Szeroki zakres napięć zasilania , niska prądożerność . Przykładowy schemat https://ibb.co/g3zq4ZD
andrzejb
Posty: 10
Rejestracja: 2009-11-01, 15:35
Lokalizacja: Gdynia

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: andrzejb »

Dziękuję za fachową wypowiedź.. Będę ten tekst parę razy czytał, żeby choć część z tego zrozumieć 😅
Chętnie poprawię.. lub zbuduję nową lepszą elektronikę i się czegoś nauczę. Po " budowie maszyn.. Stałam pewnie na dwóch nogach.... Ale tranzystor ma trzy.. i mam czasem problemy.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

januwojt pisze: 2022-01-06, 08:26 Dobre wzmacniacze mikrofonowe wychodzą na opampach TL-062 , TL-072 i można im w prosty sposób zaimplementować regulację tonów niskich i wysokich . Szeroki zakres napięć zasilania , niska prądożerność . Przykładowy schemat https://ibb.co/g3zq4ZD
Tak to byłby bardzo zaawansowany mikrofon, zawodowo nikt nie stosuje korekcji ale operatorzy nie zawodowi już tak.
Chodzi o to że jednym zależy na przyjemności z jakości dźwięku a innym z donośności. Z tym że podbicie tonów wysokich i niskich wcale nie musi zawsze pogarszać donośności dlatego że nasz mózg nie zawsze potrzebuje siły sygnału fonicznego a jego jakość czyli więcej informacji, szersze pasmo odbiornika i nadajnika ale z większą ilością szumów dla niektórych daje wyższą wydajność dla tej samej mocy nadajnika. Najczęściej jednak ludzie reagują najczulej na pasmo 300-3400 Hz z tym że odbiorniki mają układ pomniejszający sygnał wraz z wzrostem częstotliwości akustycznych - by radio mniej szumiało, by te szumy były bardziej akceptowalne przez naszą biologię. Nadajnik powinien za to wzmacniacz trochę głębokość modulacji dla wyższych częstotliwości by całość przenosiła w miarę równe pasmo 300-3400 Hz. W praktyce radia nie-wojskowe obwarowane mnóstwem limitujących przepisów i nadajnik ma modulację niewydajną bo nie ma wzrostu głębokości modulacji wraz z wzrostem częstotliwości modulującej. Odbiorniki tych dobrych 'pirackich ' CB mają tłumienie wyższych częstotliwości. Standardowo jest to minus 6 db na oktawę dla odbiornika i plus 6 db dla nadajnika na oktawę.
Oktawa wyżej to dwa razy wyższa częstotliwość. Znaczy że nadajnik wydaje z siebie dwa razy wyższą głębokość modulacji dla 600 Hz niż dla 300 Hz, a dla 1200 Hz dwa razy więcej niż dla 600 Hz. W odbiorniku jest odwrotnie. W praktyce jest to nieprzestrzegane, występuje samowolka i pasmo przenoszenia jest często nierówne, trzeba by pomierzyć każde urządzenie z osobna.

Obojętnie jaki układ wybierzecie to niemal każdy może być naprawdę dobry gdy spełnia zasady elektryczne, pierwsze co trzeba zrobić to nabyć elementy służące do tłumienia sygnałów w.cz. z przewodów mikrofonowych.

Dla tego układu tranzystorowego potrzebne są kondensatory nie elektrolityczne o wartości 2,2 nF na dowolne napięcie i dławiki/cewki ferrytowe o wartości 10-47 uH ale muszą być to cewki jednowarstwowe, najczęściej co najmniej średniej wielkości tak aby było widać nawinięcie jedną warstwą. Lepsze są cewki /dławiki na rdzeniach okrągłych zamkniętych, mają one mniejszą przenikalność prądów w.cz niż o takiej samej wartości indukcyjności elementy na prętach ferrytowych.

Po dodaniu jednego tranzystora wzmacniającego prąd czyli obniżającego oporność wyjściową wzrośnie pobór prądu, prawdopodobnie o około 3 mA. Teraz obecnie ten układ powinien pobierać około 1,3 mA, zatem cały wzmacniacz pobierze około 4 - 4,5 mA co dla zwykłej baterii starczy na około 50 godzin.

Wzmacniacz prądowy wymaga tranzystora BC 557 B (A i C też działa poprawnie, C nie jest wymagany ale jest bardzo dobry)

Potencjometr o wartości oporności wejściowej urządzenia czyli 1 kohm.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Midland 77-092, Onwa K6111b.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Niestety lepszego foto nie posiadam więc zdjęcie słabe.
Kondensatory elektrolityczne na napięcie nie niższe niż napięcie zasilania.

Jeszcze coś dodam odnośnie samego mikrofonu. Wkładka pojemnościowa powinna być zamontowana w obudowie - otworze w płaskim materiale o możliwie dużej powierzchni i jeśli to możliwe zamknięta od tyłu z lekkim wytłumieniem.
Powierzchnia wokół wkładki jest bardzo ważna i potrzebna, tworzy ona dopasowanie energetyczne fali akustycznej i dzięki temu mikrofon jest czulszy na wprost i mniej dookolny, pasmo niższych częstotliwości jest utrzymywane na dalszą odległość od mikrofonu. Jest to normalnie stosowane w każdym zawodowym mikrofonie stacjonarnym.

Jeśli mikrofon jest umieszczony w leju, schowany w tubie efektywność jest wzmacniana dodatkowo ale pasmo częstotliwości od góry jest bardziej ograniczone, dla pasma fonii radiostacji jest jednak znaczy zapas.

Optymalna wielkość powierzchni dookoła mikrofonu to jest 1/4 długości fali akustycznej dla 300Hz to jest około 30cm promienia czyli 60 cm średnicy. Wiem że to nie realne ale takie prawa fizyki.

340 m/s / pasmo w Hz = długość fali akustycznej.

Mikrofony i głośniki mają niskie oporności promieniowania (duża siła mechaniczna membrany ale mała ilość przepompowanego powietrza) transformator ćwierćfalowy - tuba lub powierzchnia o długości ćwierć fali może przetransformować małe amplitudy drgań ale z dużą siłą na małe siły ale duże amplitudy na wyjściu takiego układu.

Można zastosować mikrofon dynamiczny ale spowoduje to wielokrotnie niższy zasięg czułości mikrofonu i węższe pasmo przenoszenia, mikrofon dynamiczny ma znaczny wpływ na pasmo przenoszenia, każdy jest inny, trzeba dobrać. Mikrofony dynamiczne są podatne na zakłócenia elektromagnetyczne od cewek i transformatorów zasilania itd.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
andrzejb
Posty: 10
Rejestracja: 2009-11-01, 15:35
Lokalizacja: Gdynia

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: andrzejb »

I to jest pomo na wysokim poziomie.. Ile się można nauczyć.
Będę szukał części i do roboty 😄
Jeszcze raz dzięki za wsparcie.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Jeśli ktoś ma problem z piszczeniem na stacji bazowej to może samemu próbować znacznie uodpornić swój mikrofon na promieniowanie przewodzone przez przewody mikrofonowe.

Na każdy przewód wewnątrz mikrofonu zastosuj cewki o jak najniższej pojemności między zwojowej czyli jednozwojowe i możliwie zwojach oddalonych od siebie, o indukcyjności co najmniej 10 uH - maksymalnie około 220 uH.

Cewki posiadają pojemność także do otoczenia czyli przestrzeni wokół nich samych, zatem zbliżenie do nich dłoni, ciała, obudowy metalowej, innych cewek. Pojemność do otoczenia oznacza że promieniują i same odbierają sygnały radiowe a dokładniej prądy zmienne i przemienne. Staraj się jak najbardziej oddalać je od wszelkich elementów o znacznych gabarytach czy ciała, z dala od ścianek obudowy, także plastikowej.

Nie wolno cewek montować mechanicznie do siebie, odległości powinny wynosić co najmniej tyle jaką mają długość. Z tego też powodu nie warto powiększać zbyt ich indukcyjności gdyż by ta została osiągnięta trzeba nawinąć wiele zwojów który wymaga coraz to cieńszego przewodu by się zmieścił albo coraz to większego rdzenia.

22uH to dobry izolator dla 27 Mhz, dla pasm 3-15 Mhz można zastosować indukcyjność 47 uH, lepiej na rdzeniach okrągłych gdyż wymaga się wtedy mniej zwojów a promieniowanie jest 'chowane' do rdzenia jak i bardzo mało promieniują na zewnątrz. Przez to cewki mniej reagują na siebie jak i mniej reaguje cewka na zbliżenie się do niej źródła prądu zmiennego / przemiennego czyli np. dłoni i obudowy podczas pracy nadajnika z podłączoną do niego anteną.
Nasze ciało odbiera silne sygnały radiowe i doprowadza je do czegokolwiek co dotykamy czy zbliżamy się, czym bliżej i czym większe powierzchnie ciała i większy element na który ono działa tym wyższa pojemność i większy prąd przekazywany dalej na inne elementy , jeśli są czułe mogą przestać prawidłowo działać.

Czym większa fizycznie cewka tym bardziej skuteczna dla prądu radiowego przekazywanego z przewodu mikrofonu ale bardziej podatna jest na odbierane promieniowania przez swoją powierzchnię, nie warto stosować zbyt dużych cewek, wielkość rzędu 3 cm to jest już bardzo duża cewka. Cewka może być bardzo mała ale zawsze jednozwojowa , nawet z bardzo małej średnicy drutem, pady sterowania i modulacji są tak niskie że nie ma możliwości uszkodzić cewek nawet miniaturowych o wielkości 5 mm.

Cewki o wyższej indukcyjności na tym samym rdzeniu co cewki o niższej indukcyjności zawsze mają cieńszy drut i mogą przewodzić mniejszy prąd.

Co do mikrofonów zez wzmacniaczem operacyjnym:

Zawierają one bardzo wiele tranzystorów zatem nie wszystkie można skompensować pojemnościami z kondensatorów b osą ukryte wenatrz kostki układu.

- Zawsze stosujcie kondensatory na wejściu mikrofonu
dla mikrofonu dynamicznego do kilkuset omów może być to nawet 22 nF, nie zdegraduje to dźwięku w pasmie radiowym do kilku Khz

- Kondensatory muszą być też na następnym stopniu - na jego wejściu, tym razem wystarczy 1 do 5 nF,

- Następny stopień wzmocnienia jeśli istnieje, - dla układów mikrofonów radiokomunikacyjnych MUSI być oddzielony rezystorem lub rezystorem z cewką (to drugie jest bardzo rzadko stosowane) o wartości co najmniej 1 Kohm (rezystory niestety pochłaniają wzmocnienie, wielkość osłabienia sygnału zależy od tego jaka oporność obciąża ten pierwszy stopień)

- pomiędzy wyjściem układu a wejściem odwracającym oznaczonym jako minus ZAWSZE musi być kondensator 47-100 pF

- na wyjściu wzmacniacza należy dać w szeregu rezystor a za nim kondensator około 2,2 nF do masy, rezystor 400 Ohm lub o większej wartości.

Rezystor jest niezbędny dla układów operacyjnych gdy obciążamy je kondensatorem (pomiędzy wyjściem a masą układu), jest tak dlatego że te układy mają tzw. sprzężenie zwrotne. Wzmacniacz operacyjny dąży do absolutnie dokładnego odwzorowania napięcia z jego wejścia na jego wyjściu ponieważ sprawdza poprzez sprzężenie zwrotne czy zadanie to zostało wykonane, jeśli dociążymy wyjście na tyle mocno że układy mocy mimo że będą pracować na maksymalnym prądzie nie doprowadzą do zaistnienia napięcia na wyjściu układu zgodnie z przeliczeniem matematycznym układu to może on zostać zniszczony a na pewno układ przestanie pracować prawidłowo bo będzie zajęty spełnieniem żądania niemożliwego technicznie do spełnienia.
Wszystkie układy elektroniczne generują szum, szum to chaotyczne napięcie elektryczne i ono jest także wzmacniane w wzmacniaczu operacyjnym nawet bez podawania sygnału z mikrofonu itp. , nie wolno obciążać układu obciążeniem przerastającym możliwości układu gdyż on cały czas poddaje sygnał analizie matematycznej - nawet ten szum i dąży on do jego wzmocnienia na zaplanowanym wzmocnieniu przez projektanta. Dlatego za wzmacniaczem operacyjnym trzeba stosować bezpieczne oporności obciążenia.

Kondensator dla coraz to większych częstotliwości stanowi coraz to niższy opór elektryczny, wzmacniacz może zostać przeciążony i zachować się niestabilnie gdy na kondensator zostanie przekazany sygnał z mikrofonu itp. lub nawet szum o częstotliwości która przy danej pojemności kondensatora spowoduje że będzie on miał na tyle małą oporność (impedancję) że przeciąży prądowo układ a wzmacniacz zapętli się w pracy nad osiągnięciem niemożliwego), rezystor za wzmacniaczem musi być gdy obciążamy wzmacniacz pojemnościami, to jest wymóg a nie możliwość.
400 Ohm to przeważnie najniższa oporność zalecana do obciążania wzmacniaczy operacyjnych by były stabilne.

Za całym układem montujemy standardowo cewki 22 uH

Na sam mikrofon zazwyczaj starcza pojemność rzędu 330 pF ponieważ zasilany jest on z stosunkowo wysokiej impedancji, wkładki mikrofonowej pojemnościowej nie wolno uziemiać do obudowy mikrofonu. Uziemienie należy wykonać przez szeregową cewkę 22 uH od oplotu ekranu żyły modulacji do masy mikrofonu gdy ta oczywiście istnieje , mikrofonów plastikowych nie trzeba ekranować. Ekranowanie, nawet wykonane z taśmy miedzianej zazwyczaj pomaga przed przydźwiękiem sieci ('buczenie' 50 Hz) gdy wystawia się połączenia elektryczne o wysokiej impedancji i czułości na działania pola elektrycznego ziemi (i naszego ciała) a w niej płynie taki prąd zasilania sieci.

W każdej radiostacji powinny być także zamontowane cewki 22 uH na każdym z pinów gniazda mikrofonowego. Dzięki temu prąd indukowany z naszej anteny nadawczej nie tylko nie dociera do mikrofonu jak i nie dociera do radiostacji, przewód mikrofonowy zostaje dość wydajnie odseparowany dla prądów radiowych od wrażliwych układów.

Zasady są wspólne dla wszelkich mikrofonów, te same problemy mają operatorzy urządzeń KF nawet na oryginalnych bazowych mikrofonach (gdy antena jest blisko lub pole z anteny po prostu wydajnie wnika do pokoju operatora), ale niestety pozbawionych układów tłumienia prądów w.cz. z przestrzeni jak i przewodu.

Podobnie operatorzy radiostacji lotniczych w modulacji AM gdy jest ona używana jako przenośna i stosowany jest mikrofon na przewodzie, w tym przypadku antena jest tak blisko przewodu mikrofonowego że nie można zastosować żadnego przedwzmacniacza ale i tak mogą wystąpić wzbudzenia, należy izolować radiostację od przewodu jak i mikrofon dynamiczny lub elektretowy od przewodu.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
Defcio
Posty: 340
Rejestracja: 2012-01-07, 18:01
Lokalizacja: Piła/Nowy Tomyśl

Re: Prosty mikrofon bazowy

Post autor: Defcio »

Sprostowanie bo popełniłem błąd, - obudowę metalową mikrofonu można podłączyć do masy układu przedwzmacniacza bezpośrednio bez cewki. Dopiero tą zwartą całość (masę elektroniki i obudowy) łączymy za pośrednictwem cewki do ekranu żyły modulacyjnej.

Poprzednio napisałem że tylko sama obudowa musi być połączona poprzez cewkę do ekranu żyły modulacyjnej, czasem to pomoże a czasem pogorszy efekt ochrony. Takie połączenie chroni minimalnie bardziej przed dostaniem się indukowanego napięcia na obudowie mikrofonu do radiostacji ale bardziej naraża układ elektroniki który jest wewnątrz, choć jest to bardzo mała różnica.

Najważniejszą cewką jest cewka na żyle modulacyjnej, potem na oplocie ekranu , dalej najmniej ważne są na żyłach RX/TX.

Co do tranzystorów to działa każdy tranzystor bipolarny czyli taki który ma bazę emiter oraz kolektor, musi być typu NPN.
Nie powinien być to tranzystor w.cz. ponieważ szybciej wejdzie w zjawisko demodulacji AM (czyli szybciej będzie piszczeć), znaczy układ szybciej osiągnie przeciążenie opromieniowaniem , oczywiście taki tranzystor też normalnie działa.

Tranzystory PNP w stopniu wejściowym i NPN wyjściowym mogły by działać ale w tym wypadku jest potrzebna procedura odwrócenia biegunowości zasilania (na masę idzie plus baterii) i biegunowości kondensatorów elektrolitycznych, oraz odwrócenie zasilania wkładki elektretowej, co pogorszy odporność układu na promieniowanie bo obudowa metalowa wkładki będzie w punkcie wejścia sygnału fonii który jest bardzo czuły. Nie ma za to problemu z mikrofonami dynamicznymi czy piezoelektrycznymi.
Midland 77-092, Onwa K6111b.
ODPOWIEDZ

Wróć do „Mikrofony”