请大家推荐一下如何实现小电流0.2v以下的钳位

huayang1118

请大家推荐一下如何实现小电流0.2v以下的钳位 [复制链接]

背景是这样的，麦克风录音容易受到风噪干扰，风大时会破音，测量后发现选用的麦克风采集语音信号时不会超过100mV，风吹超过150mv，所以我想在麦克风放大之前给他钳位一下，既有风时声音失真但是不会破的很烈还。我想到个方法比较简单，用鍺管做钳位，选了BAT54S（对管）做钳位，最小的钳位电压是0.24v，我希望可以控制在150mv，不知道有没有什么实现方案，请教各位了！我今天会搭电路试一试，在线等更好的方法，谢谢

simonprince

有图么？学习下

仙猫

用比较器电路能实现小电压嵌位，或把放大器分成两段，在前级输出嵌位就能处理较大的电压。
不过问题是，经嵌位后波形被削顶了，会不会听着不舒服？还有个办法就是仿收音机的AGC控制，当输出振幅太大时减小放大器的增益，声音就比较自然了。

huayang1118

回simonprince版，电路图就是MIC输出接限位管和电阻后接地，输出端还连接放大电路输入。
回仙猫大侠，由于MIC信号通过侧音途径被自己听到，没有钳位之前侧音比较大，所以想先钳位一下；
    您说的放大器分两段一定是可行的，只是增加的器件比较多，我就想简简单单的，这两天就换了几个管子和调整一下和管子串联的电阻来限制电流；
    您说的仿收音机的AGC是用什么方案，现在有做AGC的IC，但是收音机时代应该是分立器件搭出来的吧，您有相关的资料么给看看。

huayang1118

电路图上我用信号发生器模拟MIC，随后是BAT54SW串一个电阻接地，之后进入信号放大部分。

实际上用毫伏表做MIC测试时，同样的白噪声源有BAT54SW和电阻输出端会有衰减，毫伏表读数从40mV衰减到30mV；声卡录音表明全频带衰减均匀。

我现在的疑问是

1、信号发生器设为1V输出都没有任何截波，从10mv到1V我都试过，没有截波，请问一下大侠们这是为什么；

2、没加BAT结构时，毫伏表测试信号才40mV，加了之后却衰减了，我的本意是在MIC信号比较大时给截波的，请问我哪里做错了；

huayang1118

请各位大侠们拍砖啦，谢谢。

leang521

其实，有个最简单的，知道二极管顺向压降么。。。。。。

kata

0.2V的钳位作起来不容易啊，能不能钳位在大一些的电压范围，再通过电阻分压得到需要的电压范围。

仙猫

　串的1Ω太小，而仿真信号源的驱动能力又是足够的强，使得二极管灌入大电流而无法嵌位，把1Ω改大嵌位效果就出来了。
　想了下，如果一定需要嵌位的话，放在放大之后嵌效果是一样的，放大之前的信号太弱不好处理。

　BTW，前面说的AGC确实是想起分立元件的做法，但如果要想消除大风的声音用AGC可能不是好办法。能否用带通滤波器来解决呢？大风的声音应该是低频。

huayang1118

仙猫大侠，您说的对，风噪声能量主要集中在低频段，AGC类方法也不是用来处理风噪的。从很多国外文献上看，消除MIC风噪（特别是消费电子类应用）可以用表面贴防风材料或者采集信号进入dsp后处理。
我这个问题不涉及到dsp，都是模拟电路处理，贴防风材料是一个办法，我想试试能否在采集信号后利用模拟电路嵌位一下，略微有些破音是可以接受的。
实际测试时我是按照上面的方式从op负端接入点，没有1欧和1M欧电阻，MIC出来就接了管子，调整管子下面的电阻来控制电流，电阻越小信号衰减越多，这个是电流小压差低，和仙猫大师说的电流大无法嵌位是一个道理。
我的疑惑是实际录音并没有出现截波现象，而是增益整体减小了。
另外，请教一下在面包板上我调电阻后怎样才能测量出电流？我手里只有示波器。如果在multisim仿真软件里怎样看电流。
谢谢大家啊！

huayang1118

我仔细想了想仙猫老师的留言，收获良多，做了些仿真来验证一下。

我想了个办法看R2上的电压来估计流过管子的电流。电压源1Vpp。

R1=1欧，R2=100欧，流经R2电流约5mA；输出电压几乎没有衰减，管子压降约500mV；

R1=100欧，R2=100欧，流经R2电流约3mA；输出电压没衰减到650mV，管子压降约350mV；

R1对电流影响很大，电流减小嵌位减小，输出减小。

 

在R1=100欧时，考察R2对电流影响：

R2=1欧，流经R2电流约6mA，上端电压6mV；输出电压没衰减到360mV，管子压降约360mV；

R2=10欧，流经R2电流约5.8mA，上端电压58mV；输出电压没衰减到400mV，管子压降约342mV；

R2=100欧，流经R2电流约3.1mA，上端电压310mV；输出电压没衰减到650mV，管子压降约340mV；

R2=1k欧，流经R2电流约0.6mA，上端电压600mV；输出电压没衰减到920mV，管子压降约320mV；

这个仿真结果和实验很吻合，但是还要

 

在此请教一下仙猫老师和各位大侠，为啥改变R2影响了流过管子的电流，但是却对管子的压降没有很多影响呢？是不是我还有哪里考虑到不对呢？

 

huayang1118

写完上面的帖子，我感觉到我这么做嵌位不对，因为这样好像嵌不住电压，还请各位大虾们帮助我出出主意吧，如何才能实现小信号的嵌位？

huayang1118

上面说的可能还不够恰当，因为看到仿真的输出波形，我不确定是被嵌位截波了，还是整体的衰减了，这点还要请大家来发表一下看法啦

仙猫

　所谓二极管嵌位是要利用二极管的正向压降为定值的特性实现的，因电路里并非把二极管直接并接于输入两端，而是串入了R2，于是“二极管+R2”就不再具有压降为定值的特性，因此看不到想象中的被削顶的波形。另外一点就是二极管的正向压降（尤其在小电流下）也并非为定值。
　要想得到被削顶的波形（近似），应该短路R2，增大R1才对。

huayang1118

感谢仙猫老师的解答，我再想想，看看有没有什么好点的办法。大家有建议可以提一提啊

仙猫

　不一定要被嵌位思路限制，如果只是采集语音而不是Hi-Fi音乐，串个电容再并个电阻试试如何？用高通滤波器抑制低频风噪。

　BTW，俺不是老师也不是科班，只能算业余级的电子玩家。

huayang1118

呵呵，仙猫大侠还谦虚，真是的。
谢谢指导，我额外再电容路上穿了电阻，这样对相位影响还能小一点。
我是真的想做个简单的钳位，除了风噪声，一些强脉冲信号也会不舒服，比如关门、拍手等，时间太短了不知道怎么才能抑制掉。
还是请大侠指教一下啊

tagetage

不应该这么做，具体怎么做，我也不知道。

huayang1118

呵呵，不知道可以试试的么，要是知道就不提问了啊

仙猫

　没实际做过不知效果如何，觉得还是应该考虑加带通滤波器试试，一则滤除低频的风声，同时也抑制了拍手等高频尖峰波形。
　高频可用嵌位处理，但对低频嵌位恐怕会严重损伤有用信号，即使要嵌位也建议先通过高通滤波器之后再嵌。
　带通滤波器的电路在网上搜一下就能找到。