rauscharme opamps

ich hab in der Gegend sehr viel rumexperimentiert

es macht auch Spaß dabei mal die standartvorgaben zu verlassen.
eine extrem auffällige Schaltung ist die Basisschaltung eines Transistors an einem Eingangsübertrager, da kommt man in diese Bereiche. Am besten weiterverschaltet mit einem zweiten, als Kaskode.
Das ist unangenehm niederohmig, der Trafo darfs auch sein

sowas findet man fast baugleich als ZF Stufen in Empfängern. Die Rauschpegel sind bei der Geschichte minimalst. Allerdings hat sie einen erstaunlichen Appetit was den Strom anbelangt, da liegt in etwa "A" Betrieb vor.

theoretisch gehts ohne: Trafo 1:20, nachgesetzten impedanzwandler

dafür bitte BC264 nehmen, der kann das.
Praxis, das geht zwar, aber es rauscht etwas :shock:
Lösung: der Trafo ist an allem Schuld: selber wickeln, mit vergoldetem Silberdraht, tauchgelackt. (nur maschinell möglich)

ein weiterer Denkanstoß sei die Bootstrapbeschaltung, hier wird durch eine Mittkopplung der Eingangswiderstand erhöht obwohl real ein extrem niedriger vorliegt. Auf Rauschwerte bezogen hat bootstrappen keine Auswirkung, es bleibt sehr gering.
Allerdings müssen die lieben Bastler dazu weg vom OP, da gehts mit dem guten alten Transistor weiter
Das Bootstrap für ein Mic soll etwa 1,5 kOhm "erreichen" bei realen hundert Ohm. Dem ist ein Übertrager vorzusetzen der hinten sehr niederohmig ist
Danach darf man mit OP weiter. Diese Methode reicht an höchste Ansprüche heran.

Zitat

Und wenn man wirklich noch mehr braucht: mehrere OPs parallel schalten, die Ausgänge über nierderohmige Widerstände zusammenführen. Erniedrigt theoretisch das Rauschen nochmal um den Faktor 1/sqr(Anzahl paralleler OPs). (und für die Haarspalter: erhöht sich dann noch um den Rauschbeitrag der Ausgangs-Widerstände)

Aber man kann sie doch nicht unendlich parallel schalten, oder irre ich mich?

Zitat

Aber das beste, um Mikrofon-Pegel anzuheben, ist tatsächlich ein Übertrager. Bringt im Prinzip Spannungsverstärkung ohne Rauschbeitrag; nur bei der Brummeinkopplung muss man natürlich aufpassen, aber dazu gibt es ja µ-Metall!

Übertrager färben aber immer etwas auf den Klang ab.
Für Musiker natürlich optimal, da sie klang schaffen wollen.

Für Mess-Leute (Boxen ausmessen etc.) ist es, meiner Meinung nach, nicht zu empfehlen

Aus dem Studium erinnere ich mich an eine Schaltung namens Kaskode(?)
Sie bestand aus einem Transistor in Collectorschaltung und danach ein Transistor in Basisschaltung. angeblich auch sehr rauscharm.

Volltreffer. Und die ausgesprochen niederohmige Umgebung davon ist in Mikrofonstufen mit vorgesetztem Übertrager hochfeines Gelände
Hinzu kommt noch eine enorme Bandbreite und geringste Lastkapazität, das haben Basisschaltungen so an sich. Man findet sie sonst eher im HF Bereich, zB in ZF Stufen. (die schaltungstechnisch auch nix anders sind ! )
Wenn er zu lastig wird kann man es vorn etwas bootstrappen, also Mitkopplung setzen. Dann gerät er in eine elektrisch mittelohmige Gegend obwohl es real immernoch niederohmig ist. Die Rauschverhältnisse beziehen sich da immernoch auf das real niederohmige. Du kannst Trafos mit 5 Ohm Sekundär daran ansetzen. Die Kaskode arbeitet zudem mit recht viel Strom, es liegt meist A-Betrieb im unteren Drittel vor. Entsprechen klingt sie auch, auflösend schön

Würde mich freuen, wenn jemand Schaltungsbeispiele präsentieren könnte. Das scheint sehr interessant zu sein.

Genau, im Studium ging es um Verstärker für Lichtleiter (Optoelektronik). Hier ist eben eine große Bandbreite und rauscharme Verstärkung gefordert.

Zitat von "TobWen"

Würde mich freuen, wenn jemand Schaltungsbeispiele präsentieren könnte. Das scheint sehr interessant zu sein.

ok ich plauder mal aus dem Nähkästchen

Mikrofon-preamp, Trafo und erste Stufe, Kaskode ohne Mitkopplung.

Sekundärseite Trafo: R-C-L-R gefolgt Koppel-C bilden eine Feinkorrektur der Übertragerkennlinie

meine Nase ... dafür bin ich (studiere Chemie und bald Raumplanung) leider nicht geschaffen, denke ich

ich bleibe dann doch lieber erstmal bei den kleinen Beinchen

was findest du daran so schlimm?

ganz einfach: ich verstehe die Schaltung (noch nicht) bzw. wüsste nicht, wie ich sie einsetzen könnte

Das ist ein Kleinstsignalverstärker in kaskodenschaltung.

Vorn findest du ein par Sachen die du wegdenken kannst, sie korrigieren Unlinearitäten vom Trafo und sind auch trafospezifisch, somit nicht so das Thema.
Die eigentliche Stufe , der erste Transistor ist der untere, er arbeitet als ganz normale Stufe, jedoch ist der 2te Transistor, der obere, eine Basis-Schaltung.
Das meint seine Basis liegt signalmäßig auf Masse, das eingangssignal wird über den Emitter gezogen.
Transistoren haben einen sogenannten Miller-Effekt, sie bilden eine Kapazität aus zwischen Kollektor und Basis. Da dies auch ihr Gegenkopplungsweg ist führt das zu einer Abnahme der Bandbreite. Eine Basis-Schaltung, genau wie eine Kaskode, hebt diesen auf da sie keine Gegenkopplung von Collector zur Basis hat, die Basis liegt signalmäßig an Masse. T1 hat eine nur sehr geringe Signalverstärkung und T2 = Basisbetrieb, somit arbeitet dieses Gepann ohne große parasitäre Kapazitäten - also mit hoher Bandbreite, Slew-Rate. Zudem enthält das Konzeot nicht die sonst üblichen 150k und höher - Widerstände, die gesammte Schaltungsumgebung ist recht niederohmig. Das wirkt sich besonders günstig auf den Signal-Rauschabstand aus.

Der erste Spannungsteiler vorn stellt den Arbeitspunkt von T2 ein, der Massekondensator verhindert unerwünschte Gegenkopplung und legt die Basis wechselstrommäßig auf Masse, = Basisschaltung. T1 wird über den Gegenkopplungswiderstand eingestellt und findet so seinen Arbeitspunkt. Der Fußwiderstand unten bewirkt einen besseren Temperaturgang der Schaltung, der Kondensator darüber macht ihn für den Signalweg unwirksam.

Diese Kaskode ist ein Kleinstsignal-NF-Verstärker mit geringstem Rauschen, also ein MIC-INPUT

Die Anzapfung des Trafos vorn dient nur der Einspeisung der 48V Phantomspannung, sie kann entfallen bei Verwendung von 2 Widerständen 6k2.

Manu

Welche Rolle spielt denn genau der Trafo?
Passt er die "Ohmigkeit" des Signales an?

Wenn die Schaltung wirklich so gut ist, wieso wird sie in modernen Geräten nicht (mehr) verwendet?

wer hat denn gesagt solche Schaltungen werden nicht verwendet?

Ein amtlicher Übertrager kostet allerdings auch 60-100 Euros, wenn du 32 Kanäle damit bestücken möchtest ergibt sich die Antwort im Portemonai.
Billige Trafochen klingen wiederum billiger als trafolose Schaltungen, somit dürfte es klar sein was "in" ist.

Zum Konzept:
Wenn man einen symetrischen Signaleingang hoher Qualität bauen möchte dann erfordert das eine größere Anzahl von Bauteilen.
In der vordersten Stufe, also da wo der Pegel noch garnicht angehoben wurde, ist jedes Teil eine winzige Rauschquelle und je weniger Teile dort arbeiten bis zu dem Punkt wo man etwa 10-fach angehoben hat, desto hochwertiger ist dann das Ergebnis bezüglich der Rauscherei.
Es gibt Micpreamps die an der physikalisch untersten Rauschgrenze arbeiten, also auf einem Niveau wo es keine Beurteilung mehr gibt. Diese Dingerchen haben 3 Eigenschaften.

Sie sind teuer
Sie sind meist in Studios zuhause
Sie haben vorn den berühmten Trafo

die großen Midastische haben zB Optionen die man gegen Aufpreis erhält:

XLINTX = Input Transformer per channel
XLOUTX= Output Transformer per channel

was nichts anderes heist als, selbst in der analogen Oberliga wird noch aufs Geld geschaut, sowas kostet.
Wer aber meint er müsse unbedingt so einen Micpreamp haben, der kauft sich ein Trafochen und legt los, so teuer ist es nun auch wieder nicht
Amtlicher Eingangstrafo für solche Geschichten ist ein JT16/ A oder B der Fa Jensen Transformers, es gibt auch andere gute Hersteller, dergenannte erreicht aber gradezu unglaubliche Werte. Wer die Nerven hat und einen N22 Kern kann ihn auch selbst anfertigen. Das Anpassen erfordert allerding recht teures Messequipment, im Zweifelsfalle einfach einen kaufen.

Zitat

Sie sind teuer

Das hat nix mehr zu sagen heute. Gibt auch IC-basierte solid-state Preamps, die jenseits der Fassbarkeit kosten

Zitat

Sie sind meist in Studios zuhause

Kannst Du mir konkret Geräte nennen?
Gerade im Studiosektor kenne ich eigentlich ziemlich viele, kenne aber keines, was eine o.g. Schaltung aufweist.
Auch Focusrite und Manley benutzen ICs hinter'm Trafo.

Zitat

die großen Midastische haben zB Optionen die man gegen Aufpreis erhält:

XLINTX = Input Transformer per channel
XLOUTX= Output Transformer per channel

irgendwie bin ich mir sicher, dass sich dies auf die Symmetrierung bezieht

Zitat von "TobWen"

irgendwie bin ich mir sicher, dass sich dies auf die Symmetrierung bezieht

nö die haben das auch ohne trafo symetrisch, andernfalls wär es pervers in der Klasse.

Mic PreAmp mit diskreter Vorstufe & Trafo : zB der Avalon M5.

Zitat von "Manuela"

nö die haben das auch ohne trafo symetrisch, andernfalls wär es pervers in der Klasse.

Wenn es als Option verfügbar ist, heißt es ja, dass der Trafo eigentlich nicht notwendig ist.

Zitat von "Manuela"

Mic PreAmp mit diskreter Vorstufe & Trafo : zB der Avalon M5.

MMh, bei Avalon trennen sich die Gemüter.
Ich kenne Leute, die sagen: TOP GERÄTE, muss jeder haben.
Andere sagen aber: nee, bääh.

Problem ist: Ich konnte mir bislang noch keine Geräte dieser Bauart anhören. Muss ich mal Demogerät anfordern.

M5 ist ein trafosymetrierter Kascode-Amp in Class A Technik.
Mittlerer Rauschabstand um -126dB

Das Gerät klingt wie so rein destilliertes Wasser,
ich halte es für nicht verbesserungsfähig.
um 1.500 Euro erhältlich (minus Rabatt)

Für Punks und HipHops ist er selbstverständlich ungeeignet. Da genügt ein Ohringer

also ich ziehe die ADT-Preamps auch dem Focusrite vor ...

Oh, der M5 ist auch relativ günstig im Vergleich zur Voxbox.

Der "PRESONUS Eureka" ist übrigens auch ein Class A, jedoch nur 599 EUR *G*

Wie schon gesagt, so weit wie möglich an das physikalisch mögliche Rauschminimum geht nur mit Übertrager. Aber, haben sowas denn nicht alle "amtlichen" Mischpulte?

MfG

DirkB