丹麥GRAS 26AA前置放大器技術(shù)原理分析

一、丹麥GRAS 26AA原理分析

話筒唱頭前置放大器

電容式麥克風的輸出是一個非常高阻抗的信號，因此對電纜的電容負載非常敏感。這使得有必要引入具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的驅(qū)動器。這種驅(qū)動器稱為前置放大器。

前置放大器的頻率范圍由其電子電路決定，通常在G端超過 200 kHz，在低端超過 1-10 Hz。下端由前置放大器的輸入阻抗和麥克風的電容決定。高麥克風電容提供低截止頻率。

前置放大器的動態(tài)范圍定義為前置放大器在不失真的情況下可以處理的最高電平與其可以測量的醉低電平之間的范圍。最高電平與前置放大器的電源電壓有關(guān)，而醉低電平與前置放大器本身產(chǎn)生的電噪聲有關(guān)。

如今，聲學領(lǐng)域有兩種不同的前置放大器原理。一種是用于外極化麥克風的傳統(tǒng)類型，由于其 7 針連接器，通常被稱為“LEMO"類型，并已成為行業(yè)標準。它是電壓驅(qū)動的，可以處理高達 50Vpeak 的高壓信號。

另一種原理使用恒流電源 (CCP)電源，并于 1996 年左右引入高精度聲學領(lǐng)域。在此之前，CCP 前置放大器的質(zhì)量不如電壓驅(qū)動的 LEMO 類型，但今天的情況并非如此。CCP 前置放大器使用恒定電流電源，該電源必須介于 2 mA 和 20 mA（標稱 4 mA）之間，以產(chǎn)生 12 伏直流的恒定標稱電壓電平（稱為偏置電壓）。麥克風的輸出信號疊加在此直流電平周圍的波動。CCP 前置放大器的一大優(yōu)勢在于它們使用兩線制系統(tǒng)，其中信號疊加在電流保持恒定的導線上。

GRAS 麥克風前置放大器都是小型、堅固的單元，針對電容式麥克風的聲學測量進行了優(yōu)化。它們都與國際標準 IEC 61094“測量麥克風，第 4 部分：工作標準麥克風規(guī)范"中定義的測量麥克風兼容。

所有 GRAS 前置放大器均圍繞具有*輸入阻抗的小型厚膜精密放大器構(gòu)建。外殼由不銹鋼制成，具有最大的強度和耐用性，對振動和麥克風的敏感性醉低。

它們將在高達 70°C (158°F) 的溫度下按其規(guī)格工作?？筛鶕?jù)要求提供在高達 120°C (248°F) 的溫度下使用的特殊版本。升高溫度的W一影響是固有噪聲水平略有增加。這將改變麥克風/前置放大器組合的動態(tài)范圍下限，從而限制測量極低聲壓級的能力。

二、丹麥GRAS 26AA技術(shù)描述

頻率范圍：2.5 Hz - 200 kHz

噪聲：1.8 µV

增益：-0.29 dB

特殊功能：用于帶有 4 針 LEMO 連接器的 GRAS 強度探頭手柄

所有 GRAS 麥克風前置放大器都基于具有非常高輸入阻抗的小型陶瓷厚膜基板。陶瓷基板由保護環(huán)屏蔽，以最大限度地減少雜散電容和麥克風干擾的影響。外殼由不銹鋼制成，具有最大的強度和耐用性。由于內(nèi)部功耗產(chǎn)生的熱量，該前置放大器的小尺寸確保在潮濕條件下可靠運行。

動態(tài)范圍 

26AA 可以處理單面和雙面電源。電源可以在 28 VDC 和 120 VDC 單面或 ±14 VDC 和 ±60 VDC 雙面之間變化。使用高電源電壓（120 VDC 或 ±60 VDC）時，動態(tài)范圍超過 140 dB。

噪音

26AA 中的電路建立在陶瓷基板上，使用選定的低噪聲組件來獲得非常低的自噪聲。電氣自噪聲非常低，以至于系統(tǒng)噪聲主要由麥克風振膜的熱噪聲決定。

頻率響應

26AA前置放大器的低頻截止主要由前置放大器的輸入阻抗和話筒頭的電容決定。 20 pF、6.5 pF 和 3 pF 的電容分別等于 ?"、?" 和 ?" 話筒頭的典型電容。高頻截止由前置放大器驅(qū)動由電纜引起的容性負載（壓擺率）的能力決定。對于大信號，在執(zhí)行測量時必須考慮這些參數(shù)的影響。輸出電平以相對于 1 伏特的分貝為單位。電纜的典型電容為 100pF/m（30pF/英尺）。

連接器

GRAS 26AA 前置放大器隨附 30 cm 電纜，該電纜端接 4 針 LEMO 插頭。它與 GRAS Intensity Probe 50 AI 一起使用。延長電纜 AA0057 的一端帶有 4 針 LEMO 連接器，另一端帶有 7 針 LEMO 系列 1B 插頭。