Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon (Toestel of techniek)

door Lammert @, Ermelo, 18-03-2017, 14:49 (2589 dagen geleden)

Hallo,

Ik heb een vraag over de zenerdiode WZ071 in onderstaand schema van de condensatormicrofoon CM1000 van Nakamichi.

[image]


Met deze diode is het aandeel ruis in het microfoonsignaal belangrijk hoger dan in de situatie dat deze zenerdiode verwijderd is.
Dat gaat al jaren goed, maar het zal niet voor niets zijn dat deze geplaatst is.
Wat is wijsheid?

Groet,

Lammert

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door HM @, Hilversum, 18-03-2017, 15:04 (2589 dagen geleden) @ Lammert

De zener zorgt ervoor dat de FET versterkertrap netjes 6,5 V gestabiliseerde voeding krijgt.
De zener is 7,1V - 0,6 voor de BE overgang van de transistor geeft 6,5 V.

Als je de zener er uit haalt wordt via de weerstand toch de transistor opengestuurt tot de voedingsspanning - zijn verzadegingsspanning.
Daarmee is de instelling van de FET en de bias van de microfoon niet meer gestabiliseerd.
Heb je daar last van ? hooguit bij netvoeding wat brom of stoorsignalen van het net.

Dat hij ruist zal aan de zenerdiode liggen, die staan daar nogal om bekend.
Een 100 nF over de zener is geen overbodige luxe.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Lammert @, Ermelo, 18-03-2017, 16:15 (2589 dagen geleden) @ HM
Gewijzigd door Lammert, 18-03-2017, 16:45

Helpt die 100 nF over de zener die extra ruis te verminderen?
Met zener is de ruis bij 10 kHz wel 12 (!) dB meer dan zonder zener.
Aangelegde fantoomvoeding is een gestabiliseerde 18V.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door HM @, Hilversum, 18-03-2017, 20:27 (2588 dagen geleden) @ Lammert

De 100nF is een kortsluiting voor de ruisspanning.

Als je een gestabiliseerde spanning aanbied ( 18 V is wat hoog als er 6,5 Volt hoort te staan ) dan sluit je de ruisbron van de zener uit.

Je kunt ook eens een nieuwe zener plaatsen, kan zijn dat de oude wel heel erg ruist.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Oldtimer @, Oegstgeest, 18-03-2017, 22:05 (2588 dagen geleden) @ HM

Dat hij ruist zal aan de zenerdiode liggen, die staan daar nogal om bekend.
Een 100 nF over de zener is geen overbodige luxe.

Ter ondersteuning van dit verhaal zie:

http://users.khbo.be/peuteman/elektr2dekan1sem/deeldoc1c.pdf

Met name punt 2.6

Willem

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Goldline @, Oranjedorp, 18-03-2017, 18:01 (2588 dagen geleden) @ Lammert

Probeer eens een tantaalelko'tje van 10u over de zenerdiode?

--
Cees PA1DBA

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Onno-I @, 18-03-2017, 21:18 (2588 dagen geleden) @ Lammert

18 V is wel wat veel als je ziet dat de originele voeding een 9,1 V batterij bevatte.
Suggestie van een condensator parallel aan de zener is goede aanvulling, maar waarom heeft de fabrikant dit niet al gedaan?
Zijn de beide elco's (33u, 3,3u) in de voeding nog goed?


Mvg
Onno

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door kris ⌂ @, Gent, België, 18-03-2017, 22:30 (2588 dagen geleden) @ Onno-I

't is idd de bedoeling de ruis na de zener en de transistor te dempen met de twee condensatoren. Je moet het probleem eerder daar zoeken dan in de zener.

groeten

Kris

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Lammert @, Ermelo, 18-03-2017, 22:56 (2588 dagen geleden) @ kris

Hallo,

De 33 uF en 3,3 uF zijn prima.
Ik heb een condensator, zoals aangegeven, over de zener geplaatst. De ruis is dan wel wat minder maar meer aanwezig dan zonder zener.
De spanningen op de torren is wijkt niet af t.o.v. het gebruik zonder zener.
Op de FET staat 6,5 volt met of zonder zener, dat maakt niet uit en zelfs bij 18V fantoomvoeding is deze 6,5 volt.

Lammert

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door kris ⌂ @, Gent, België, 19-03-2017, 05:54 (2588 dagen geleden) @ Lammert

Zonder zener zou de spanning omhoog moeten gaan, zeker als je met 18V voedt.

er moet ergens anders iets fout zitten.

groeten

Kris

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem/Delft, 19-03-2017, 10:28 (2588 dagen geleden) @ Lammert
Gewijzigd door Maarten Bakker, 19-03-2017, 10:37

De 33 uF en 3,3 uF zijn prima.

Hoe heb je dat gemeten? De meeste metingen aan elco's nemen 1 of 2 parameters mee en meestal niet die, die door slijtage het eerst en meest verlopen. De elco's zitten wel typisch op een plaats waar ze ruis onderdrukken en elco's van zulke kleine waardes op een typisch warme plek drogen na zoveel jaar geheid uit. Verse low ESR elco's met dan voor de zekerheid elk ook nog eens een ceramisch condensatortje parallel zouden daar in mijn beleving geen spaantje ruis meer overlaten.

En nu de hele boel op 18V heeft gestaan heb je best kans dat de elco's daar ook een klap van gehad hebben, dus als ze nog niet stuk waren....

Andere kandidaat voor ruisgenerator zou eventueel de transistor zijn. Ik ga ervan uit dat er geen ontwerpfout in de schakeling zit gezien de goede reputatie van het merk.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Lammert @, Ermelo, 19-03-2017, 11:59 (2588 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Hoe heb je dat gemeten? De meeste metingen aan elco's nemen 1 of 2 parameters mee en meestal niet die, die door slijtage het eerst en meest verlopen. De elco's zitten wel typisch op een plaats waar ze ruis onderdrukken en elco's van zulke kleine waardes op een typisch warme plek drogen na zoveel jaar geheid uit. Verse low ESR elco's met dan voor de zekerheid elk ook nog eens een ceramisch condensatortje parallel zouden daar in mijn beleving geen spaantje ruis meer overlaten.

En nu de hele boel op 18V heeft gestaan heb je best kans dat de elco's daar ook een klap van gehad hebben, dus als ze nog niet stuk waren....

Andere kandidaat voor ruisgenerator zou eventueel de transistor zijn. Ik ga ervan uit dat er geen ontwerpfout in de schakeling zit gezien de goede reputatie van het merk.

Ik heb ze gemeten op capaciteit en lek; beide waren in orde.
Inmiddels toch ook maar nieuwe geplaatst om te kijken wat dat uiteindelijk deed; geen verbeterd resultaat.

De uiteindelijke spanning op de elko's is plm. 6,5 V, ook met 18V op de XLR-pinaansluiting. De elko's hebben dus geen overspanning gehad.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door HM @, Hilversum, 19-03-2017, 13:14 (2588 dagen geleden) @ Lammert

Het lijkt er dan op dat in de dc-dc converter nog een zener zit.
Anders kun je nooit 6,5 volt houden bij 18 V in.

Heb je wel eens gekeken met een oscilloscoop wat er uit de dc-dc converter komt ?
Als die gaat ruisen bij een lage voedingsspanning ( met zener dus ) komt dat DIRECT terug in het signaal voor de FET.

Waarom ze 50 V op die kapsel zetten is me overigens ook een raadsel, lijkt me vrij veel daar de meeste microfoonversterkers voor electret kapsels op een lage spanning werken.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Lammert @, Ermelo, 19-03-2017, 13:42 (2588 dagen geleden) @ HM

Het lijkt er dan op dat in de dc-dc converter nog een zener zit.
Anders kun je nooit 6,5 volt houden bij 18 V in.

Dat zou goed kunnen, anders valt het niet te verklaren.

Heb je wel eens gekeken met een oscilloscoop wat er uit de dc-dc converter komt ?
Als die gaat ruisen bij een lage voedingsspanning ( met zener dus ) komt dat DIRECT terug in het signaal voor de FET.

een scoop heb ik niet, helaas.


Waarom ze 50 V op die kapsel zetten is me overigens ook een raadsel, lijkt me vrij veel daar de meeste microfoonversterkers voor electret kapsels op een lage spanning werken.

Er zit geen elektretkapsel op; dit is een echte condensatormicrofoon en standaard staat daar 48V op.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem/Delft, 19-03-2017, 13:29 (2588 dagen geleden) @ Lammert
Gewijzigd door Maarten Bakker, 19-03-2017, 13:34

Capaciteit en lek zijn inderdaad de minst bruikbare metingen. Toch vreemd dat vervangen alsnog niet helpt. Wat voor vervangers heb je gebruikt en heb je er ook nog ceramische C's overheen gezet? Die ruis moet ergens vandaan komen / door versterkt worden. Heeft hij ook nooit ruisvrij gewerkt voorheen? Een ontwerpfout kan natuurlijk maar vind ik wel bijzonder.

Zoals HM al zegt is de DC/DC converter ook een kandidaat maar het is wel apart dat je dan wel invloed op de ruis kunt uitoefenen met een C over de zener.

Hoewel, het kunnen onafhankelijk van elkaar werkende ruisbronnen zijn natuurlijk.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Lammert @, Ermelo, 19-03-2017, 18:03 (2587 dagen geleden) @ Maarten Bakker
Gewijzigd door Lammert, 19-03-2017, 18:16

Ik heb gefoliede tantaalelco's gebruikt die ook wel in militaire toepassingen gebruikt zijn. Ze zijn niet zo jong meer, maar de praktijk heeft uitgewezen dat deze erg betrouwbaar zijn. Een extra C'tje heb ik over de zener geplaatst, niet over de elko's. Daar is in de krappe behuizing en kwetsbare print ook allemaal geen ruimte voor.

De microfoon heeft nooit zo ruisvrij gewerkt als zonder zener. De technische dienst van de importeur van Nakamichi heeft hem er destijds eruit gehaald voor een ruisvrijer resultaat en het heeft daarna nooit problemen opgeleverd.
Ik heb een nieuwe teruggeplaatst omdat de fabrikant deze zener ook weer niet voor niets in zijn ontwerp heeft opgenomen, maar dan heb je meer ruis.

Maar is het een probleem als die zener definitief eruit blijft?
De aangelegde fantoomvoeding van 18V is professioneel gestabiliseerd en afgevlakt en alles in de microfoon krijgt de juiste spanningen.

Mag die 3,3 uF elco in het schema ook 4,7 uF zijn?

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem/Delft, 19-03-2017, 21:47 (2587 dagen geleden) @ Lammert
Gewijzigd door Maarten Bakker, 19-03-2017, 21:49

4,7 mag ook. Tantaal heeft een lage ESR en denk ik ook een lage ESL (twee belangrijke eigenschappen op deze plaats) en maakt in theorie korte metten met forse vervuiling op de voeding dus als dat al niet tegen de ruis helpt... Ik heb zelf wel een voorkeur voor solid aluminium (SAL) boven tantaal, maar dan moet je snel zijn, die gaan bij Vishay/BC na tig jaar uit productie wegens onvoldoende vraag (mogelijk is er aan tantaal meer te verdienen).

Als de TD het zelf zo gedaan heeft en er is geen specifieke reden om de zener terug te plaatsen, is de verleiding wel heel groot om hem er gewoon uit te laten. Kennelijk is de ruis inherent aan het ontwerp en kennelijk is het ontwerp bestand tegen de hogere ingangsspanning.

Vraag over zenerdiode in condensatormicrofoon

door HM @, Hilversum, 22-03-2017, 18:02 (2584 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Ik heb zelf wel een voorkeur voor solid aluminium (SAL) boven tantaal, maar dan moet je snel zijn, die gaan bij Vishay/BC na tig jaar uit productie wegens onvoldoende vraag (mogelijk is er aan tantaal meer te verdienen).

Apart, eigenlijk zou Tantaal verbannen moeten worden. De omstandigheden waarin dat wordt gewonnen zijn nogal onmenselijk.
En het behoort tot 1 van de zeldzame materialen op deze aardbol.

powered by my little forum