Wm 61a panasonic как подключить

Wm 61a panasonic как подключить

begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

С тех пор как Линквитц обратил внимание уважаемой публики на использование электретного капсюля Panasonc WM-60А в качестве основы для измерительного микрофона прошло довольно много времени. Panasonc перестал выпускать WM-60А, ему на смену пришёл WM-61А. Такое впечатление что и WM-61А сняли с производства, по крайней мере ни один из основных дистрибьюторов больше их не предлагает http://www.findchips.com/search/WM-61A.
Впрочем, есть фирмы предлагающие замену снятым с производства капсюлям Panasonc, включая копии WM-60А и WM-61А.
http://www.jlielectronics.com/pages/Repl. hones.html
http://www.jlielectronics.com/search.php. _query=mic

Дайташиты на их продукцию приведены ниже.

JLI-60A.pdf (Размер: 74.2 Кб / Загрузок: 191)

JLI-61A.pdf (Размер: 1.5 Мб / Загрузок: 8230)

Выглядят похоже на оригиналы, ну а на самом деле. Не встречал, не знаю.
Итак, хотелось бы разобраться что представляет из себя WM-61А и как наилучшим образом его использовать для создания измерительного микрофона.

Собственно информации о WM-61А очень много. Так же как и обсуждений практически на каждом радиолюбительском форуме. Но, большая часть информации достаточно неполная и напоминает игру в испорченный телефон. Я постараюсь привести здесь то что мне кажется наиболее достоверным плюс кое какие мои измерения и основывающиеся на них модели.

Для начала приведу оригинальную маркировку. Я покупал эти капсюли в Digi-Key в 2010 и в 2013 г.
Маркировка на задней панели оба раза содержала зелёную точку. Картинка прилагается.

На российских форумах я встречал картинки с другой маркировкой. Не могу сказать, подделка это или нет.
Но думаю что оригинальная маркировка должна совпадать с тем что на изображении. По крайней мере это
то что продавалось официальным дистрибьютором в штатах.

Итак, немного обещанного детектива. Что у него внутри.

Спиливаем скальпелем завальцовку алюминиевого корпуса и вытаскиваем плату с полевиком.
Выглядит она вот так:

А вот то что располагается внутри помимо платы с полевиком:

Схематично, конструкцию капсюля можно изобразить следующим образом:

Маркировка на транзисторе 1H :X. Вообще, эта маркировка не может служить слишком надёжным идентификатором.
Маркировка 1H используется многими фирмами для обозначения транзисторов не имеющих ничего
общего с полевиком фирмы Panasonic.
Например биполярного npn транзистора Fairchaild KST05 http://www.fairchildsemi.com/ds/KS/KST06.pdf
Или FMMTA05 фирмы Diodes Inc. http://www.diodes.com/datasheets/FMMTA05.pdf

По данным Джона Коновера http://www.johncon.com/john/wm61a/ в капсюле стоит один из 2 транзисторов: 2SK0123 для японской версии или 2SK3372 для американской.
Даташиты транзисторов:

2SK0123_BED_discon.pdf (Размер: 168.96 Кб / Загрузок: 64)

2SK3372_DED_discon.pdf (Размер: 201.84 Кб / Загрузок: 64)

Оба транзистора имеют маркировку 1H, оба выпускались Panasonic. Сейчас больше не производятся.
Panasonic рекомендует им на замену DSK3J02, имеющий очень близкие параметры.
Даташит DSK3J02 прилагается:

DSK3J02_E.pdf (Размер: 468.39 Кб / Загрузок: 58)

Для того чтобы серьёзно заняться оценкой искажений, вносимых усилителем капсюля и его улучшением,
необходимо иметь адекватную модель самого транзистора.
К сожалению, наши японские друзья из фирмы Panasonic не предоставляют SPICE модели ни для 2SK123, ни для 2SK3372.
В своё время я использовал модель 2SK3372 найденную на бескрайних просторах интернета, немного подстроив её для лучшего соответствия данным из даташита и статьи из AudioXpress
http://www.audio-perfection.com/forum/th. ml#pid1115
Это конечно не самая точная модель.
Однако наши японские друзья опубликовали модель DSK3J02, рекомендованного как замена 2SK3372.
Зная нелюбовь японских товарищей к публикации моделей, мы конечно не поверим им на слово и попробуем
уточнить её по результаты измерений.

Spice_DSK3J02_EN.pdf (Размер: 33.71 Кб / Загрузок: 59)

Для начала попробуем измерить параметры усилителя в «родном включении». Сигнал на затвор полевика подаётся через ёмкость 7pF, имитирующую ёмкость капсюля.
Почему именно 7pF? Диаметр центрального электрода примерно 4.53мм.
Зазор между центральным электродом и электретом (подвижной мембраной)
определяется толщиной пластиковой шайбы и равен 0.02мм.
Отсюда рассчитывается ёмкость которая приблизительно равна 7pF. Таким образом, включив эту ёмкость
последовательно с низкоомным выходом генератора (как разделительную) мы обеспечим работу схемы
от импеданса, примерно равного выходному сопротивлению реальной мембраны.
Схема питается от 10В и в стоке стоит 10К резистор.

Зависимость искажений от амплитуды. Для 3х частот, 1К 10К и 20К

amp_dist_sweep_7pf.pdf (Размер: 12.26 Кб / Загрузок: 27)

Зависимость искажений от частоты

FR_dist_sweep_7pf.pdf (Размер: 11.44 Кб / Загрузок: 21)

FR_resp_sweep_7pf.pdf (Размер: 11.45 Кб / Загрузок: 14)

А это тоже зависимость искажений от амплитуды. Только уже при ёмкости 15pF.
Обратите внимание на отличие коэффициента передачи.

amp_dist_sweep_15pf.pdf (Размер: 12.07 Кб / Загрузок: 12)

Зависимость искажений от амплитуды. Для 3х частот, 1К 10К и 20К

Cut_amp_dist_sweep_7pf.pdf (Размер: 12.1 Кб / Загрузок: 18)

Зависимость искажений от частоты

Cut_FR_dist_sweep_7pf.pdf (Размер: 11.36 Кб / Загрузок: 16)

Cut_FR_resp_sweep_7pf.pdf (Размер: 11.43 Кб / Загрузок: 23)

05-28-2014 02:35 AM
Читайте также:  Как подключить реостат к вентилятору печки
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

Создание адекватной модели.

Итак, Панасоник поделился с нами некой моделью полевого транзистора DSK3J02, который должен быть близок по параметрам к 2SK3372 (так как предлагается на замену). Я боюсь что если использовать эту модель напрямую нас будет ждать разочарование. Выражающееся в невысокой точности результатов моделирования. Большинство изготовителей, особенно Японских, с пренебрежением относятся к созданию и последующему тестированию моделей компонентов которые они предлагают. Тем не менее, начинать с чего-то надо и эта исходная модель-уже что-то.

Для начала неплохо было бы померить статические входные и выходные характеристики. Т.е. провести маленькую лабораторную работу, примерно так как учили в школе. В результате получаются данные и семейства кривых, приведённые в Ехеловском файле.

FET_PLOTS.xls (Размер: 42.5 Кб / Загрузок: 17)

После этого, параметры модели проверяются в симуляторе и строятся соответствующие семейства кривых, отображающие семейства входных и выходных характеристик модели.
Это файлы «2SK3372_Curves_Id_Vds.asc» и «2SK3372_Curves_Id_Vgs.asc».

Далее проверяется АЧХ модели для обоих схем включения. Файл «Gain_Eval.asc»
Основная цель проверки АЧХ-убедиться и установить соответствие между измеренным и моделируемым
коэффициентами передачи в обеих схемах включения.
Причём для уточнения ёмкостей используется не только значение эквивалентной ёмкости капсюля 7pF,
но и 15pF. Для чего собственно и было произведено соответствующее измерение в первой части данного опуса.
Кроме того, необходимо убедиться в том что сопротивления утечки p-n перехода полевика и диода «утечки» имеют
реалистичные значения.
При этой проверке, кстати, выяснилось что параметр модели Vk «Напряжение, характеризующее наступление ионизации
в переходе затвор–канал» у исходной модели приводит к нереалистично низкому входному сопротивлению.
Что потребовало его значительной коррекции.

Затем, проверяется соответствие искажений модели для 2 схем включения, усилителя и повторителя.
Исходные данные искажений реально измеренного усилителя приведены в первой части.
Сначала сопрягается несколько точек, файл моделирования «THD_1.asc».
Результаты моделирования из «SPICE error log» приведены ниже:

N-Period=1
Fourier components of V(cs_out)
DC component:-0.0017443

.step fgen=20000
N-Period=1
Fourier components of V(sf_out)
DC component:0.000968076

N-Period=1
Fourier components of V(cs_out)
DC component:-0.00514485

Measurement: sf_out_rms
step RMS(v(sf_out)) FROM TO
1 0.50949225745 0 0.005
2 0.5095423069 0 0.005

Measurement: cs_out_rms
step RMS(v(cs_out)) FROM TO
1 0.531957869605 0 0.005
2 0.531423022708 0 0.005

После этого строятся зависимости THD от амплитуды, используя мой «LTSPICE THD Analyzer».

Я использовал слегка модифицированную версию анализатора, позволяющую моделировать
и отображать сразу 2 канала, один для усилителя и один для повторителя. Файл «THD_Eval.asc»

После чего все изменения вносятся в файл модели «2SK3372.txt» и опять прогоняются все тесты.

Использование отдельного файла для модели удобно тем, что все тесты используют одну и ту же
модель и изменения достаточно вносить только в один файл.

Все упомянутые файлы моделирования приведены в файле 2SK3372.zip.

2SK3372.zip (Размер: 16.6 Кб / Загрузок: 46)

Кстати, я тут нашёл достаточно любопытную публикацию на русском об идентификации параметров
модели полевика с p-n переходом, естественно уже после того как всё закончил.

Идентификация параметров модели Шихмана–Ходжеса полевого транзистора с p–n переходом.pdf (Размер: 543.32 Кб / Загрузок: 45)

Может кому пригодится.

Сама модель, включающая и диод «утечки». Для удобства, модель представлена в виде двух компонентов,
непосредственно полевика и диода. Это позволяет не использовать представление в виде «subcircuit».
Однако, необходимо не забывать включать в схему оба компонента и ставить им в соответствие модели,
представленные директивой «.model».

*** Model for 2SK3372 used in WM-61A.
*** Created by Eugene Dvoskin, http://www.audio-perfection.com/
********* 05/30/2014 http://www.audio-perfection.com/forum/

.MODEL 2SK3372 NJF Beta=1.3m Betatce=-0.7 Rd=50 Rs=70 Lambda=52m Vto=-0.39
+ Vtotc=-2.2m Is=0.15e-12 Isr=0.15e-12 N=1.5 Nr=2 Xti=2 Alpha=106.8u Vk=50
+ Cgd=5.2p Cgs=1.38p M=0.79 Pb=0.8 Fc=0.5 Kf=2.0E-15 Af=0.287
*
.MODEL D_Leak D IS=16.254E-12 N=1.025 RS=0.015 IKF=0.305 CJO=1.804E-12
+ M=0.23 VJ=0.55 FC=0.5 ISR=0.42E-12 NR=1.28 BV=28 IBV=100.00E-6
+ TT=1.2E-9 EG=1.11 XTI=0.4 TRS1=0.002 TIKF=0.001
*

Ну, собственно, мы практически готовы к тому чтоб приступить к делу.
Осталась маленькая деталь, определить сколько напряжения выдаёт непосредственно сам капсюль до входа полевика.
Данных для этого у нас вполне достаточно.

Кстати, 18mV/Па очень неплохая чувствительность даже для профессиональных конденсаторных микрофонов,
особенно принимая во внимание 6мм диаметр капсюля. Но в случае измерения искажений на больших уровнях
чувствительность работает не в нашу пользу. Т.е. в принципе, для меньших искажений при том-же давлении,
более выгодно было бы использовать WM-60, имеющий почти на 10дБ меньшую чувствительность.

Теперь не представляет труда пересчитать звуковое давление в эквивалентную выходную ЭДС электрета.
помня что за 0дБ считается 2е-5 Па и, соответственно, 1Па=20lg(1/(2e-5))=94dB,
При этом 94дБ звукового давления соответствуют 21mV среднекватического напряжения на выходе мембраны.

06-04-2014 09:47 PM
Читайте также:  Как подключить беспроводные наушники beats к телевизору
Tetragramaton
Banned

Сообщений: 716
Сказал спасибо: 3
Поблагодарили: 16
У нас с: Apr 2014
06-05-2014 11:40 PM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014
06-06-2014 10:04 AM
Tetragramaton
Banned

Сообщений: 716
Сказал спасибо: 3
Поблагодарили: 16
У нас с: Apr 2014
06-07-2014 07:01 AM
Tetragramaton
Banned

Сообщений: 716
Сказал спасибо: 3
Поблагодарили: 16
У нас с: Apr 2014
06-07-2014 07:05 AM
Tetragramaton
Banned

Сообщений: 716
Сказал спасибо: 3
Поблагодарили: 16
У нас с: Apr 2014
06-07-2014 07:10 AM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

Tetragramaton писал(а): 100 мв, уже честно говоря могут не очень коректно передаваться в длинном кабеле смешиваясь с шумами

Речь идёт о кабеле 50метров или 2? Если 50-то делать надо немного не так, а с квазисимметричным или симметричным выходом. Если 2м-это всё не принципиально. Большинство студийных конденсаторных микрофонов имеют сравнимую чувствительность и прекрасно работают. Посмотри какая чувствительность у нормальных измерительных микрофонов маленького диаметра.
Например B&K. http://www.bksv.com/Products/transducers. 4193-L-004

Для акустических измерений большое усиление не нужно. Если хочется смотреть на скопе- можно использовать звуковую карточку как скоп.
Или для скопа сделать отдельный пред с усилением 10-100. И желательно с питанием повыше, ну 2 кроны, например.

А что касается искажений мембраны, для большинства измерений ты просто не дойдёшь до тех давлений где это может реально сказываться. Я уверен что на 120дБ искажения мембраны не будут превышать 0.1%

06-07-2014 08:17 AM
Tetragramaton
Banned

Сообщений: 716
Сказал спасибо: 3
Поблагодарили: 16
У нас с: Apr 2014
06-07-2014 09:11 AM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

Шумы.
Собственно речь пойдёт о шумах самого полевого транзистора 2SK3372 при работе от ёмкостного эквивалента капсюля.
Возможности померить шумы капсюля в сборе у меня сейчас нет.
Для упрощения измерений был использован малошумящий усилитель на SSM2019 с коэффициентом усиления 100.
Это конечно не самое малошумящее изделие, при желании, и не сильно напрягаясь, можно сделать усилитель с шумами ещё на десяток дБ поменьше.
Но для данных измерений он вполне подходит.
Схема приведена на рисунке.

Сам полевик измерялся в схеме повторителя.

Обратите внимание на то что входное сопротивление измерительного усилителя равно 10К.
Что видно на приведённом рисунке. Что означает небольшое уменьшение коэффициента усиления повторителя по сравнению с ненагруженным вариантом.
Но это изменение в принципе меньше 1 дБ и, по любому, значительно меньше того разброса по шумам, которые будут иметь разные экземпляры полевиков.

Итак, спектральные плотности шума:

1. Красная кривая- спектральная плотность шума самого измерительного усилитeля с закороченным входом, взвешено по кривой А. RMS = 22 микровольта.
2. Зелёная кривая- спектральная плотность шума самого измерительного усилитeля с закороченным входом, невзвешенная. RMS в диапазоне 20-20К = 28 микровольт.
Обе кривые показывают наводку от сети 60 и 180Гц, извините, не получилось полностью убрать, очень маленькая величина и довольно примитивное экранирование. На точность измерений это практически не влияет.
3. Пурпурная (Magenta) кривая- спектральная плотность шума 2SK3372, взвешено по кривой А. RMS = 152 микровольта.
4. Жёлтая кривая- спектральная плотность шума 2SK3372, невзвешенная. RMS в диапазоне 20-20К = 290 микровольт.

Для того чтобы привести показанные на графике значения спектральной плотности шума к выходу полевика,
надо поделить значение на графике на коэффициент усиления измерительного усилителя, т.е. на 100

В качестве эквивалента капсюля при проведении измерений использовался COG/NPO конденсатор ёмкостью 7pF.
Он не должен давать никаких «особых» дополнительных избыточных шумов, т.е. это практически нешумящий эквивалент.

P.S. Модель приведённая в первом посту (так же как и оригинальная модель от Panasonic’а) не даёт реалистичного представления о шумах.
Возможно я подгоню её чуть позже. Но в принципе картина достаточно очевидная и особо моделировать с этой точки зрения там нечего.
.

begemot писал(а): т.е. это практически нешумящий эквивалент.

06-10-2014 02:20 PM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

begemot писал(а): т.е. это практически нешумящий эквивалент.

06-10-2014 04:49 PM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

Результаты моделирования из LTSPICE лог файла

.step spl_db=100
N-Period=1
Fourier components of V(original)
DC component:0.000203379

N-Period=1
Fourier components of V(linkwitz)
DC component:-4.08855e-006

N-Period=1
Fourier components of V(carbon)
DC component:-4.05752e-006

.step spl_db=110
N-Period=1
Fourier components of V(original)
DC component:0.00156806

N-Period=1
Fourier components of V(linkwitz)
DC component:-2.54941e-005

N-Period=1
Fourier components of V(carbon)
DC component:-1.28295e-005

.step spl_db=120
N-Period=1
Fourier components of V(original)
DC component:-0.0750281

N-Period=1
Fourier components of V(linkwitz)
DC component:-0.000199243

N-Period=1
Fourier components of V(carbon)
DC component:-4.05679e-005

.step spl_db=130
N-Period=1
Fourier components of V(original)
DC component:-1.60904

N-Period=1
Fourier components of V(linkwitz)
DC component:0.000208094

N-Period=1
Fourier components of V(carbon)
DC component:-0.000128275

Measurement: original_out_rms
step RMS(v(original)) FROM TO
1 0.145076 0 0.001
2 0.457661 0 0.001
3 1.40784 0 0.001
4 3.45193 0 0.001

Measurement: linkwitz_out_rms
step RMS(v(linkwitz)) FROM TO
1 0.0325237 0 0.001
2 0.102846 0 0.001
3 0.325134 0 0.001
4 1.02507 0 0.001

Measurement: in_rms
step RMS(v(in)) FROM TO
1 0.0419144 0 0.001
2 0.132545 0 0.001
3 0.419144 0 0.001
4 1.32545 0 0.001

Measurement: carbon_out_rms
step RMS(v(carbon)) FROM TO
1 0.0419138 0 0.001
2 0.132543 0 0.001
3 0.419138 0 0.001
4 1.32543 0 0.001

Measurement: carbon_gain
step carbon_out_rms/in_rms
1 0.999986
2 0.999986
3 0.999986
4 0.999986

Measurement: original_gain
step original_out_rms/in_rms
1 3.46124
2 3.45287
3 3.35884
4 2.60435

Measurement: linkwitz_gain
step linkwitz_out_rms/in_rms
1 0.775955
2 0.775932
3 0.775709
4 0.773378

Те же результаты, сведённые в таблицу:

Мне кажется что комментарии излишни!

Файлы моделирования прилагаются.

THD_COMPARE_3.zip (Размер: 4.45 Кб / Загрузок: 52)
.

06-22-2014 12:34 PM
Читайте также:  Как правильно подключить батарею биметалл
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014
06-22-2014 12:38 PM
nazar
Posting Freak


Сообщений: 3,749
Сказал спасибо: 396
Поблагодарили: 1,113
У нас с: Apr 2014
06-23-2014 04:16 AM
begemot
Posting Freak


Сообщений: 4,564
Сказал спасибо: 327
Поблагодарили: 907
У нас с: Mar 2014

Непосредственно схему Феникса я не ковырял, но несколько лет назад я игрался с разными вариантами.

Я когда-то давно, 20 лет назад, разрабатывал пред для вот этого:

Там тоже было нечто подобное (типа динамической нагрузки), только нижняя половина,
модуляция ёмкости нас не интересовала.
Да и питалось от 48В фантома, там это всё немного сложнее реализовать
из-за последовательного питания и ограничений по току потребления
Работало очень неплохо.

06-23-2014 12:05 PM
bobby_ii
Posting Freak


Сообщений: 1,369
Сказал спасибо: 115
Поблагодарили: 34
У нас с: Jul 2014

begemot писал(а): есть фирмы предлагающие замену снятым с производства капсюлям Panasonc, включая копии WM-60А и WM-61А.

Источник

Тема: простейшая реализация симметричного выхода электретного микрофона wm-61a

Опции темы

Схематически реализовать симметричное согласование капсюля wm-61a с фантомным входом звуковухи (XLR).
схемы ЕСМ-8000 и СМ-100 в- http://cxo.lv/other/devices/87-ecm8000

Из каких соображений вы дали ссылку?
И где в ней питание по фантому?где капсюль?где низкоомный балансный выход?

Из соображений простоты: берётся любая понравившаяся схема предусилителя для WM-61a с питанием от двух батареек, например, эта, и приделывается противофазный выход. Фантомное питание на карте отключается.

ish922, возможно, тут что-нибудь подходящее найдете.

Не скажу что совсем простая, но обеспечивает работу от фантомного питания и имеет низкое выходное сопротивление http://forum.vegalab.ru/showthread.p. =1#post1314637
В принципе можно ренализовать не на «Фениксе«, а «с разрезанной дорожкой»

Оно конечно работать будет, кудаж ему деваться, но меня смущает то, что выходное сопротивление такой схемки ни в какие ворота не лезит по сравнению с входным микрофонного входа. Искажеиний наверно будет многовато.

Тоже интересует темка. Есть такая схема:
Транзисторов таких нет по близости ни где. Чем заменить? КТ3107К пойдет? Или не обязательно малошумящий?

Корпус микрофона железный, для защиты капсуля металлическая сетка.
Хотя можно и таким способом, как во вложении.

Всё это сильно изменить АЧХ кпсюля на ВЧ.

Мне не для измерений, для записи, в пульте фантом есть. Не знаю на что заменить 2N5087 в этой схеме.

Ясно.
Но студийный микрофон, с такой маленькой мембраной, да ещё и с круговой диаграммой направленности это не есть гуд. Чуть лучше микрофона Айфона будет.

fedorof, советую сделать вот эту схему, она и по искажениям приемлима и по уровню шума, да и колличество деталей всего на 6 штук больше.

Ну мне нужен микрофон с фантомным питанием, не совсем (в полном смысле) для студийного применения. Капсули будут по больше.
JLI-140A-T, JLI-165A-T 14 и 16мм
Схему, предложенную вами смотрел, всем она мне нравится, но ближайший магазин радиодеталей в 400км.
КТ502Е пойдет в схему, которую я выше выкладывал?

Не совсем понял в чём фишка микрофона с симметричным выходом и может ли это помочь чем нибудь владельцу звуковой карты умеренной продвинутости?

Перефразирую вопрос.Можно ли симметричный выход микрофона подключить к четырёхпиновому входу звуковой карты и если да то как?

Источник

Поделиться с друзьями
Adblock
detector