Схема микрофонного усилителя на одном транзисторе: Микрофонный усилитель на одном транзисторе: схема подключения, как настроить

Содержание

Микрофонный усилитель на одном транзисторе: схема подключения, как настроить

Автор admin На чтение 5 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано 11.09.2018

Электретные микрофоны широко применяются в современной бытовой и специальной аппаратуре. Они отличаются компактными размерами и высоким качеством передачи звукового сигнала. Основным недостатком конструкции является очень слабый выходной сигнал и обязательная подача на капсюль поляризующего напряжения. Предварительный усилитель для микрофона может быть сделан на любой элементной базе. В самодельных конструкциях применяются как транзисторы, так и интегральные микросхемы. Схемы устройств отличаются количеством каскадов, наличием автоматической регулировки усиления и другими техническими решениями.

Усилитель для электретного микрофона

Микрофонный усилитель для микрофона используется для усиления слабых сигналов, величиной 0,1-15 mV до уровня 200-400 mV. Схема предусилителя для микрофона проста и включает в себя один или два каскада усиления и, при необходимости, цепи коррекции амплитудно-частотной характеристики микро. Основными параметрами конструкций являются следующие величины:

Частотный диапазон
Коэффициент нелинейных искажений
Отношение сигнал/шум
Коэффициент усиления

Хороший усилок для микро должен обеспечивать частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц с неравномерностью АЧХ не более ±1,5 дБ. Необходимая частотная коррекция осуществляется в дальнейших каскадах низкой частоты. Коэффициент гармоник во всём диапазоне частот не должен превышать 0,2%. Поскольку микрофонное устройство является первым каскадом, все внутренние шумы будут усиливаться низкочастотных трактом. Поэтому в схемах микрофонных усилителей используются самые малошумящие транзисторы и интегральные операционные усилители.

Микрофонный усилитель для электретного микрофона

Электретный микро при громком звуке, выдаёт на выходе порядка 10-15 mV, поэтому для усиления сигнала до уровня 400-600 mV может использоваться схема с одним или двумя каскадами. Конструкция может быть собрана на обычном или полевом транзисторе и интегральной микросхеме. Усилитель микрофона на одном транзисторе выполнен на малошумящем приборе с обратной проводимостью. Схема подходит для применения в звуковых трактах персональных компьютеров. Достоинством устройства является низковольтное питание и его можно питать от пальчиковой батарейки на 1,5 вольта. Величину конденсатора С3 можно изменять в указанных пределах.

Микрофонный усилитель на одном транзисторе

Схема на полевом транзисторе обладает низким уровнем собственных шумов и обеспечивает коэффициент усиления порядка 20 дБ.Для этого потребовалось увеличить напряжение питания до 9 В, поэтому усилитель питается от батарейки типа «Крона» или от источника внешнего питания. При повторении данной схемы нужно помнить, что полевые полупроводниковые приборы боятся статического электричества, поэтому пайку транзистора нужно выполнять заземлённым паяльником и использовать антистатический браслет. Выводы транзистора перед пайкой нужно соединить между собой, обмотав их тонкой медной проволокой. Схемы микрофонных устройств на транзисторах имеют различные технические решения. Они бывают с несколькими каскадами, с автоматической регулировкой усиления и шумоподавлением.

В первом случае через резисторы R4 иR1 на электретный микрофон подаётся напряжение питания необходимое для его работы. Переменный сигнал в частоты с электродинамического прибора подаётся через конденсатор С3 на базу транзистора. Усилитель для динамического микрофона собирается на одном транзисторе обратной проводимости.

Транзистор ВС547 заменяется на КТ3102Е. Правильно собранная схема начинает работать сразу и не требует регулировки. Схема микрофонного усилителя на одном транзисторе не всегда может обеспечить требуемые параметры, поэтому на практике часто применяются схемы имеющие большее число каскадов.

К усилителю микрофона подключается электродинамический микрофон, но схема может быть доработана и для электретного устройства. Для этого электролитический конденсатор С2 меняется на обычный ёмкостью 4,7 мкФ, а в точку его соединения с микро подаётся питающее напряжение через резистор 2-3 кОм. Коэффициент усиления устройства достигает 200 в полосе частот от 40 Гц до 20 кГц. Применение транзисторов разной структуры позволило исключить переходной конденсатор между каскадами. Он обычно вносит заметные искажения в схемы усиления низкой частоты.

Схема микрофонного усилителя на микросхеме

Существует много конструкций микрофонного усилителя на микросхеме. Чаще всего в устройствах применяются операционные усилители, но имеются интегральные компоненты представляющие собой готовый микрофонный канал. Примером такой конструкции является специализированная малошумящая микросхема усилитель микрофонаMAX9814.Она имеет следующие параметры:

Программируемый коэффициент усиления – 40, 50 и 60 дБ
Гармонические искажения – 0,04%
Встроенный источник питания для электретного микро – 2 В
Температурный диапазон — +80- –40⁰С
Имеется автоматическая регулировка усиления

Для самостоятельного повторения подойдут схемы на интегральных операционниках.

Схема собрана на отечественном ОУ 157УД2. Это микросхема с очень маленьким уровнем собственных шумов не критичная к напряжению питания.

Высококачественный канал предназначен для работы с электретными микрофона всех типов. В нём используется ОУ BA4558 или JRS4558. Конденсаторы С1 и С4 по 0,22 мкФ. Схема отличается высокой чувствительностью. Не требует регулировки и начинает работать сразу после подачи напряжения питания. В следующем устройстве используется микросхема для микрофона К538УН3Б.

Она очень простая, так как в ней отсутствуют резисторы и для её сборки потребуется только микросхема и четыре конденсатора. Напряжение питания можно снизить до 3 вольт без больших потерь усиления. При повторении конструкций нужно выполнять подключение усилителя микрофона экранированным проводом и экран соединить с корпусом устройства.

Усилитель с микрофонным входом

Низкочастотные конструкции, предназначенные для усиления сигналов звуковой частоты, всегда оборудуются одним или несколькими микрофонными входами. Это самые чувствительные входы звукового канала. При работе внешних звуковых устройств следует избегать подключения девайсов с большими уровнями выходного сигнала к микрофонным входам УНЧ. Это может вызвать отказ входных транзисторов или интегральных микросхем. Профессиональные устройства оснащены разъёмами XLRкоторые позволяют подавать фантомное питание на конденсаторные микрофоны.

Микрофонные усилители

Очень простые и качественные схемы микрофонных усилителей с низковольтным питанием для любых радиолюбительских конструкций

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

В статье приведены простые схемы микрофонных усилителей, которые найдут применение и для компьютера, и в караоке, и как просто микрофонные усилители для различных радиолюбительских устройств.

На днях мне понадобилась простая схема микрофонного усилителя с низковольтным питанием, да и еще с хорошими характеристиками. Поиски в интернете ничего толкового не дали. Пролистав радиолюбительскую литературу, нашел несколько несложных схем, которыми и спешу с вами поделиться.

Немного о применяемых микрофонах.
Чаще всего радиолюбители применяют в своих устройствах два типа микрофонов – динамический, или электретный.
Отечественное обозначение:
— МД – микрофон динамический
— МКЭ – микрофон конденсаторный, электретный
Диапазон воспроизводимых частот у них примерно одинаковый, в среднем – 50-16000 Герц.
Чувствительность у динамических микрофонов – 1-2 мв/Па, у электретных – 1-4 мв/Па.
Для работы электретных микрофонов требуется дополнительный источник питания – 1,5-4,5 вольт (питание также нужно для встроенного в капсюль полевого транзистора, который служит для согласования высокого выходного сопротивления микрофона с низким входным сопротивлением усилителя).

Капсюль динамического микрофона обладает низким выходным сопротивлением и напряжением. Поэтому, все без исключения динамические микрофоны снабжаются согласующим повышающим трансформатором, встроенным в их корпус.
Чаще всего в радиолюбительских схемах присутствует узел питания электретных микрофонов, но если нет, то вот типовая схема включения электретного микрофона:

Сопротивление резистора R1 зависит от питающего напряжения. Примерно можно его выбирать так:
– при питающем напряжении 1,5 – 3 вольта – как на схеме, 2,2 кОм
– при 4,5 вольта – 4,7 кОм
– более 4,5 вольт – около 10 кОм
Типовая схема питания и подключения электретного микрофона к микрофонному усилителю:

– при низковольтном питании:

— при питании напряжением более 4,5 вольт можно применить стабилитрон на соответствующее напряжение:

Я думаю, что с микрофонами более-менее понятно.
Теперь переходим к микрофонным усилителям.
В статье приведены несколько схем на транзисторах и микросхемах.
Напряжение питания всех транзисторных схем в примерах – 3 вольта. Если у вас более высокое напряжение питания, то в схемы надо добавить простые параметрические стабилизаторы на стабилитронах. Ток потребления усилителей – около 1 мА.

Первая схема.
Микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости.

Усилитель не требует подбора элементов схемы.
Коэффициент усиления составляет не менее 150-200 во всей полосе частот.
Схема усилителя:

В схеме, кроме указанных транзисторов, можно применить КТ3102 и КТ3107 с любым буквенным индексом, допустима замена на КТ315 и КТ361, но работа усилителя может ухудшиться. Также можно применить и их зарубежные аналоги.
Такую же замену транзисторов можно производить и в остальных схемах микрофонных усилителей.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на двух транзисторах:

Вторая схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах.
Коэффициент усиления – 300-400.
Схема усилителя:

Особенность этого усилителя – коррекция частотной характеристики во втором каскаде, которая достигается включение параллельно резистору R7 цепочки С4 и R5. На низких частотах сопротивление конденсатора С4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах:

Третья схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах разной проводимости.
Коэффициент усиления – до 1000.
Схема усилителя:

В случае необходимости усиление можно снизить увеличением номинала резистора R3 (при R3 равном 1 кОм, коэффициент усиления составляет – 100).
Для нормальной работы усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора равнялось +1,4 вольта, которое устанавливается подбором номинала резистора R1.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах разной проводимости:

Четвертая схема.
Микрофонный усилитель на ИМС типа К538УН3Б
С помощью такой микросхемы можно собрать очень простой микрофонный усилитель с коэффициентом усиления – 2000-4000 (при напряжении питания равном 6 вольт, при напряжении питания 3 вольта, коэффициент усиления снизиться до 500-1000).
Схема усилителя:

Пятая схема.
Микрофонный усилитель на два канала (стерео) на ИМС TDA7050.
Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц.
Напряжение питания может составлять от 1,6 вольта до 6 вольт.
Схема усилителя:

УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ МИКРОФОНА

ОБЗОР МИКРОФОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ТРАНЗИСТОРНЫЕ МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В настоящее время микрофонные усилители выполняются на специализированных интегральных микросхемах, практически недоступных для радиолюбителей. Поэтому предлагается собирать микрофонные усилители караоке из более распространенных деталей, в том числе недорогих кремниевых транзисторов высокой частоты и несложных интегральных микросхем. Описываемые ниже микрофонные усилители отличаются друг от друга как используемыми деталями, так и своими характеристиками.

На рис. 1 представлен микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме общий эмиттер — общий эмиттер. За счет сочетания транзисторов различного типа проводимости удалось обойтись без переходного конденсатора между каскадами, а также обеспечить стабильность работы усилителя по постоянному току как при снижении напряжения питания, так и при смене транзисторов. Усилитель не требует подбора элементов схемы при использовании транзисторов с коэффициентом передачи тока базы более 50. То есть в данной конструкции могут быть применены практически без подбора транзисторы типов КТ3102 и КТ3107 с любыми буквенными индексами. Допустима также замена КТ3102 на КТ315 и КТ3107 на КТ361, хотя качество работы усилителя в ряде случаев может ухудшиться. Неплохие результаты можно получить, если в качестве первого транзистора использовать ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В зарубежного производства. При всех перечисленных выше вариантах коэффициент усиления был не менее 150-200 в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц.

Принципиальная схема транзистороного микрофонного усилителя

При изготовлении усилителя используются постоянные резисторы МЛТ или С1-4 на 0,25 Вт, оксидные конденсаторы типа К50-6, К50-4, К50-35 либо аналогичные зарубежного производства. В качестве источника питания применяются три элемента 316, энергии которых хватает на 300-400 часов работы усилителя. Монтаж деталей производится на печатной монтажной плате размерами 50×30 мм, выпиленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7-1,0 мм. Расположение деталей показано на рис. 2, а плата со стороны фольги — на рис. 3.

Рис. 2 Монтажная схема микрофонного усилителя на двух транзисторах

Рис. 3 Печатная плата микрофонного усилителя на двух транзисторах

   Получить коэффициент усиления не менее 300-400 можно с помощью микрофонного усилителя, который выполнен по принципиальной схеме, приведенной на рис. 4. Здесь используются уже три транзистора, включенные по схеме общий эмиттер — общий эмиттер — общий коллектор. За счет применения транзисторов одного типа проводимости удалось упростить их подбор, а непосредственная связь между каскадами дала возможность стабилизировать режим работы всех транзисторов по постоянному току.
   Особенностью этого усилителя является коррекция частотной характеристики во втором каскаде за счет введения частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Это достигается включением параллельно резистору R7 цепочки, состоящей из конденсатора С4 и резистора R5. На низких частотах сопротивление конденсатора C4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
   Другая особенность усилителя состоит в том, что сигнал на его выход передается через эмиттерный повторитель на третьем транзисторе. Это позволяет существенно снизить выходное сопротивление и влияние длины соединительного кабеля на работу усилителя. Например, если к выходу предыдущего усилителя может подключаться кабель длиной до 3 м, то к данному усилителю — до 10 м. Выбор деталей данного усилителя аналогичен предыдущему. Расположение деталей на печатной плате приведено на рис. 5, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 6.

Рис. 4 Принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 5 Монтажная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 6 Печатная плата усилителя на трех транзисторах

На рис. 7 приведена принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах разного типа проводимости. Такая конструкция дает возможность уменьшить число используемых деталей, а также повысить усиление до 1000. Здесь, как и в предыдущей схеме, применена глубокая отрицательная обратная связь по напряжению сигнала во втором каскаде, что позволяет не только стабилизировать усиление, но также повысить входное сопротивление усилителя. В случае необходимости усиление можно снизить, увеличив сопротивление резистора R3. Например, при использовании сопротивления в 1 кОм удавалось снизить усиление до 100.

Рис. 7 Микрофонный усилитель на транзисторах разной проводимости

Рис. 8 Монтажная схема усилителя на транзисторах разной проводимости

Рис. 9 Печатная плата усилителя на транзисторах разной проводимости

   Особенностью данной схемы является заметная зависимость режимов работы транзисторов по постоянному току от параметров первого и частично второго транзистора. Для нормального функционирования усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора составляло примерно 1,4 В. Если это не так, то режим корректируется подбором номинала резистора R1.
   При повторении конструкции данного усилителя можно пользоваться рекомендациями, приведенными выше. Расположение деталей на печатной плате представлено на рис. 8, а чертеж платы со стороны фольги дан на рис. 9.
   Конструктивно описанные выше микрофонные усилители на двух и трех транзисторах можно оформить в виде малогабаритного блока, в котором установлены плата усилителя, батарея питания, оба гнезда — входного и выходного сигнала — СГ-3 или СГ-5, а также выключатель питания. На рис. 10 показана примерная компоновка деталей и узлов усилителя на дополнительной плате из текстолита размером 30×110 мм и толщиной 1,0-1,5 мм. Гнезда устанавливаются с торцов. Для обеспечения хорошего контакта элементов питания последние поджимаются к проводникам с помощью прокладки из поролона. Соединение элементов между собой производится посредством латунной или жестяной пластины, вставленной между элементами и поролоновой прокладкой.

Корпус микрофонного усилителя можно выполнить из органического стекла толщиной 3-4 мм или иной пластмассы, желательно непрозрачной, яркой расцветки, чтобы усилитель легче было найти в случае его потери.

МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ

Усиление до 2000-3000 можно получить с помощью усилителя на одной микросхеме типа К538УН3Б, собрав его по принципиальной схеме, приведенной на рис. 11. Она настолько проста, что здесь кроме микросхемы имеются только четыре оксидных конденсатора (и ни одного резистора). Для нормальной работы этого усилителя требуется напряжение питания 6 В. Правда, его можно питать от источника напряжением 3 В, но тогда коэффициент усиления снизится до 500-1000, что вполне приемлемо для большинства случаев любительской практики. Расположение деталей показано на рис. 12, а чертеж печатной платы — на рис. 13.

Рис. 11 Микрофонный усилитель на ИМС К538УН3Б

Рис. 12 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС К538УН3Б

Рис. 13 Печатная плата усилителя на ИМС К538УН3Б

Все описанные микрофонные усилители являются одноканальными, то есть рассчитанными на работу только с одним исполнителем — солистом. Для дуэта можно использовать два одинаковых или различных микрофонных усилителя либо собрать отдельный двухканальный, например по принципиальной схеме, приведенной на рис. 14. В данном случае используется одна интегральная микросхема типа TDA 7050 производства Голландии. Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот 20 Гц -20 кГц. При этом напряжение питания может находиться в пределах 1,6-6 В.

Рис. 14 Схема микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 15 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 16 Печатная плата микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

   Особенностью конструкции усилителя является использование на выходах двух неполярных конденсаторов КМ-6Б или аналогичных им. Расположение деталей усилителя показано на рис. 15, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 16. Размеры монтажной платы обоих микрофонных усилителей на интегральных микросхемах позволяют разместить их в корпусе конструкции, приведенной на рис. 1.21. (Можно, конечно, найти другой, более приемлемый вариант.)
   Можно провести интересный эксперимент — использовать стереофонический усилитель карманного аудиоплейера в качестве двухканального микрофонного усилителя. Это легче всего сделать с простейшим и самым недорогим плейером, который уже вышел из употребления.
   Для этого необходимо отключить двигатель лентопротяжного механизма, а входы каналов усилителей отсоединить от магнитной головки, подключив их к гнездам для микрофонов. Плавные регуляторы громкости, тембра, подъема басов очень удобны для применения в караоке.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОФОНА С ОДНОПРОВОДНЫМ ПИТАНИЕМ

Микрофоны, с размещенными в их корпусе предусилителями, требуют для подключения к трансиверу проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал, т. е. центральный проводник кабеля. Именно такой способ подачи питания применен в предлагаемом вниманию читателей усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке. Усилитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа (например, МКЭ-3). Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VТ1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резистор R5 и поступает далее на базу транзистора VТ2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VТ2 и VТ3. Эмиттер последнего соединен с верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя), к которому подключен центральный проводник соединительного экранированного кабеля, оплетка которого соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе предусилителя эмиттерного повторителя заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход трансивера.

Рис. 17 Схема микрофонного усилителя с питанием по одному проводу

   Около входного разъема устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
   Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторfv составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.
   Поскольку коэффициент усиления составного эмиттерного повторителя по току (он равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов VТ2 и VТ3) может достигать нескольких тысяч, стабилизация режима получается очень жесткой. Усилитель в целом работает подобно стабилитрону, фиксирующему выходное напряжение на уровне 6 В независимо от напряжения питания. Тем не менее при использовании источника питания с другим напряжением надо подобрать резисторы делителя R2R3 так, чтобы напряжение на верхнем контакте разъема ХР1 было равно половине напряжения питания. Любопытно, что режим практически нельзя изменить, регулируя сопротивление нагрузочного резистора R5. Падение напряжения на нем всегда равно суммарному напряжению открывания транзисторов составного эмиттерного повторителя (около 1 В), а изменения его сопротивления приводят только к изменению тока через транзистор VT1. То же относится и к резистору R6.
   Еще интереснее работа усилителя в режиме усиления переменного тока. Напряжение звуковой частоты с нижнего вывода резистора R5 передается эмиттерным повторителем с очень небольшим ослаблением на верхний вывод — выход усилителя. При этом ток через резистор постоянен и почти не подвержен колебаниям со звуковой частотой. Иными словами, единственный усилительный каскад оказывается нагруженным на генератор тока, т.е. на очень большое сопротивление. Входное сопротивление повторителя тоже очень велико, и в результате коэффициент усиления оказывается очень большим. При негромком разговоре перед микрофоном амплитуда выходного напряжения может достигать нескольких вольт. Цепочка R4С2 не пропускает переменную составляющую сигнала звуковой частоты к цепи питания микрофона и делителя напряжения.
   Однокаскадный усилитель совершенно не склонен к самовозбуждению, поэтому и расположение деталей на плате особого значения не имеет, желательно только вход и выход разместить с разных концов платы.
   Налаживание сводится к подбору резисторов делителя R2R3 до получения на выходе половины напряжения питания. Полезно еще подобрать и резистор R1, ориентируясь по наилучшему звучанию сигнала, снимаемого с микрофона. Если входное сопротивление радиоаппарата, с которым используется данный усилитель, менее 100 кОм, емкость конденсатора С3 следует соответственно увеличить.

МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УРОВНЯ (АРУ)

Схема микрофонного усилителя отличается от аналогичных, опубликованных в литературе, малыми габаритами и глубокой автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это позволяет использовать ее в составе радиостанции или кассетного магнитофона. Все устройство выполнено на одной микросхеме, имеющей в своем корпусе четыре универсальных операционных усилителя.
На элементе микросхемы DA1.1 собран неинвертирующий предварительный усилитель сигнала с микрофона. Это необходимо для эффективной работы автоматической регулировки усиления и снижения уровня шумов. Регулировка коэффициента передачи сигнала между каскадами осуществляется за счет изменения внутреннего сопротивления открытого транзистора VT1, включенного в делитель напряжения, образованный совместно с резистором R5. В исходном состоянии (при низком уровне входного сигнала) VT1 заперт и на прохождение сигнала влияния не оказывает.

   Второй каскад усилителя собран на элементе DA1.2. Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 50 кГц. Номинальное выходное напряжение 200 мВ. Элемент DA1.3 является повторителем сигнала, что улучшает согласование схемы с нагрузкой.
   Для работы системы АРУ используется усилитель на DA1.3 и детектор уровня сигнала на транзисторах VT2, VT3. Время восстановления схемы (инерционность) задается конденсатором С12. При изменении входного напряжения на 50 дБ — выходное меняется не более чем в 2 раза. В схеме применены полярные конденсаторы типа К50-16, остальные К10-17; резисторы МЛТ.
   При правильной сборке схема будет работать сразу, но элементы, отмеченные звездочкой «*», могут потребовать подбора. Так, изменением величины резистора R10 необходимо добиться в точке делителя, указанной на схеме, напряжения 1,15 В. Это напряжение подается на входы усилителей и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем на линейном участке характеристики. В этом случае, при перегрузке, ограничение сигнала будет симметричным. От номиналов резисторов R3 и R7 зависит коэффициент усиления каскадов.

Все сказанное в этой статье отражает только точку зрения автора на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Принципиальная схема двухканального микрофонного усилителя на К548УН1

   Примечания:
   Два сопротивления по 47 КОм служат для установки напряжения питания для электретного (конденсаторного) микрофона и подбираются в соответствии с маркой подключаемого микрофона. Сопротивление резисторов может составлять не меньше 5 КОм. Рекомендую обязательно поставить в схему данные сопротивления т.к. отсутствие их, нарушит балансировку схемы и может вызвать искажение звука.
   Конденсаторы по 10 nF служат для подавления помех улавливаемых от внешних источников, и возможно могут не устанавливаться при отсутствии данных помех.
   Сопротивления по 270 Ом служат для установки коэффициента усиления, который составляет 25. Для повышения коэффициента усиления до 75 необходимо установить сопротивления по 68 Ом. Не рекомендую устанавливать высокий коэффициента усиления т.к. это может ухудшить качество звука, хотя это зависит и от микрофона и входа звуковой карты.
   Конденсатор 4700 mF служит для подавления низкочастотных помех по питанию, а конденсатор 0,1 mF для подавления высокочастотных.
   Неправильное подключение источника питания может привести к выходу из строя микросхемы.
   Желательно использовать элементы импортного производства.
   Рекомендации по сборке и установки схемы в системный блок компьютера.
    Схема была собрана на плате взятой от сломанного радио, куда я припаял микросхему на место где стояла микросхема с большим количеством ножек чем К548УН1. Для монтажа элементов частично были использованы имеющиеся дорожки на плате, но сначала я отпилил часть платы для уменьшения габаритов рассчитав, примерно, необходимое место под элементы.
   Схема помещена в металлический корпус, взятый из испорченного отечественного магнитофона в блоке радио, который идеально подошел под мою плату. Купленный ранее кабель для соединения звуковой платы с сидиромом одним концом я припаял к выходу усилителя, другой подсоединил к зв. плате на аудио вход под CD ROM. От испорченного вентилятора охлаждения процессора был отрезан провод со штекером для подключения питания к плате. На вход платы экранированным проводом я припаял гнездо с гайкой который закрепил на передней панели системного блока. Гнездо было выбрано стерео т.к. при таком варианте можно использовать одновременно 2 микрофона. При использовании одного микрофона используется провод микрофона со стерео штекером, у которого оба канала соединены перемычкой. Устройство закрепил в пустом отсеке, под сидиромом. Желательно использовать минимальную длину экранированного провода, особенно на входе устройства, чтоб уменьшить влияние помех.
   Рекомендую подключить выходы схемы на линейный или CD вход звуковой платы т.к. например на плате CREATIVE SB AUDIGY существующий дополнительный вход TAD не защищен от помех.
   Микрофон желательно подключать (включать) при выключенном входе зв. платы, для избежания больших всплесков.
   При максимальной установке громкости входа зв. платы, куда подключен микрофонный усилитель (на вход СD), в микшере компьютера, возможно появление помехи, по этому рекомендую установить необходимый коэффициент усиления достаточный для того, чтоб громкость в микшере не повышать до максимального уровня. Хотя это возможно связанно с особенностью моей звуковой платы или микрофона.
   Заключение:
   Изготовленное устройство двухканального микрофонного предварительного усилителя успешно использовалось на протяжении длительного времени, и отличается низким уровнем шумов, надежностью, компактностью, не требует дополнительного источника питания при использовании совместно с компьютером, низкой стоимостью.
   Все сказанное в этой статье отражает только мою точку зрения на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Адрес администрации сайта: [email protected]

Шпионские штучки, или Секреты тайной радиосвязи / Арсенал-Инфо.рф

Микрофонный усилитель на полевом транзисторе

В микрофонных усилителях миниатюрных радиопередающих устройств широко применяются и полевые транзисторы. При этом резистивные усилители на полевых транзисторах обеспечивают согласование источников сигнала, имеющих большое внутреннее сопротивление, с входом каскадов, обладающих относительно небольшим значением входного сопротивления. Каскады усиления на полевых транзисторах чаще всего выполняют по схеме с общим истоком.

Принципиальная схема предназначенного для работы с электретным микрофоном простейшего микрофонного усилителя, выполненного всего на одном полевом транзисторе, приведена на рис. 2.10. Усиление данной конструкции составляет не менее 20 дБ.

Рис. 2.10. Принципиальная схема микрофонного усилителя на полевом транзисторе

В рассматриваемой схеме сформированный микрофоном ВМ1 сигнал через разделительный конденсатор С1 подается на вход усилительного каскада, выполненного на полевом транзисторе VТ1, который включен по схеме с общим истоком.

Если на затвор транзистора VТ1 подать переменное напряжение малой величины, то при отрицательной полуволне этого напряжения ток, протекающий через транзистор, будет уменьшаться, а при положительной полуволне – увеличиваться по соответствующему закону. В результате аналогичным образом будет изменяться и напряжение на резисторе R3. Форма этого переменного напряжения повторяет форму входного сигнала, однако величина напряжения на стоке транзистора VТ1 будет значительно больше, чем величина сигнала на его затворе.

Для формирования напряжения смещения, подаваемого на затвор транзистора VТ1, в данном случае используется так называемая схема с автоматическим истоковым смещением. Напряжение автоматического смещения формируется при протекании тока стока транзистора VТ1 через резистор R4. Это напряжение подводится к затвору транзистора через резистор утечки R2, который также обеспечивает сток зарядов, накапливающихся на затворе. Режим работы данного усилительного каскада определяется величиной сопротивления резистора R4.

При отсутствии входного сигнала через транзистор VТ1 протекает ток стока, называемый током покоя. Этот ток обеспечивает формирование на резисторе R4 определенной разности потенциалов, то есть на верхнем по схеме выводе этого резистора будет положительное напряжение небольшой величины. Между затвором и шиной корпуса, имеющей нулевой потенциал, включен резистор R2, общее сопротивление которого несоизмеримо больше сопротивления резистора R4. В результате на затворе транзистора VТ1 формируется потенциал, который по сравнению с малым положительным потенциалом истока будет более отрицательным. Это небольшое отрицательное напряжение на затворе обеспечивает частичное закрытие транзистора, при этом устанавливается меньшая величина тока стока. Таким образом, величина тока покоя транзистора VТ1 зависит от сопротивления резистора, включенного в его цепь истока, то есть в данном случае от сопротивления резистора R4. Чем больше величина сопротивления резистора R4, тем большее отрицательное напряжение смещения подается на затвор транзистора VТ1. Поэтому изменением сопротивления резистора R4 подбирается такое напряжение смещения, при котором обеспечивается работа транзистора на линейном участке характеристики.

Для того чтобы через резистор R4 проходила лишь постоянная составляющая коллекторного тока, параллельно этому резистору в цепи эмиттера транзистора VТ1 включен электролитический конденсатор С3. Через этот конденсатор постоянный ток не проходит, поэтому на положение рабочей точки транзистора конденсатор С3 не оказывает никакого влияния. Сопротивление данного конденсатора переменному току невелико, поэтому переменная составляющая тока истока свободно проходит через конденсатор С3 на шину корпуса.

Снимаемый с резистора R3 усиленный сигнал через разделительный конденсатор С2 подается на выход микрофонного усилителя.

Необходимо отметить, что при сборке данного усилителя следует соблюдать общепринятые меры предосторожности, обеспечивающие защиту полевых транзисторов от выхода из строя вследствие воздействия статического электричества. В процессе пайки следует пользоваться паяльником с заземленным жалом, газовым паяльником или же специальной паяльной станцией. Не следует забывать и об антистатическом браслете.

Простые схемы для усиления речи после микрофона. Усилитель для компьютерного микрофона с фантомным питанием

В предлагаемой книге рассматриваются особенности схемотехнических решений, применяемых при создании миниатюрных транзисторных радиопередающих устройств. В соответствующих главах приводится информация о принципах действия и особенностях функционирования отдельных узлов и каскадов, принципиальные схемы, а также другие сведения, необходимые при самостоятельном конструировании простых радиопередатчиков и радиомикрофонов. Отдельная глава посвящена рассмотрению практических конструкций транзисторных микропередатчиков для систем связи малого радиуса действия.

Книга предназначена для начинающих радиолюбителей, интересующихся особенностями схемотехнических решений узлов и каскадов миниатюрных транзисторных радиопередающих устройств.

Рис. 2.10. Принципиальная схема микрофонного усилителя на полевом транзисторе

Этот микрофонный усилитель был сделан потому, что шум и недостаточная чувствительность магазинных гарнитур и микрофонов для компьютера были крайне раздражающими, а покупать высококачественные за 50+ долларов не поднималась рука.
Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ.

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Основой схемы является операционный усилитель NE5532. Конечно вы можете поставить лучший, но этот отвечает данным требованиям на 100%. Эта схема использует обе половинки усилителя, расположенные в едином корпусе, так что выходной сигнал будет очень сильный (можно даже подавать на наушники). Устройство должно быть подключено к входу LINE-IN, потому что типичный вход микрофона слишком чувствителен и запись будет с перегрузкой.

На фото верхний слой — это печать с двухсторонней липкой лентой. Микрофон электретный, типовой. Если надо использовать динамический — . Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — . Но даже если покупать абсолютно всё — общая стоимость будет близка с смешному 1 доллару.

Вся электроника была встроена в готовый пластиковый корпус (хотя металлический тоже приветствуется). Плата приклеивается к основанию термоклеем. Микрофон приклеен к корпусу таким же клеем, как и разъём аккумулятора 9 В (чтоб не болталась батарея).

Приклеивание микрофона к корпусу вообще-то не очень хорошая идея, лучше сделать что-то подобное через мягкую резинку — она будет фильтровать вибрации.

После сборки плата была покрыта прозрачным лаком для защиты меди от коррозии. Микрофон обычно работает в подвешенном положении на подставке. Кабель для микрофона 5 метров, естественно это экранированный кабель хорошего качества.

Испытания микрофона и выводы

Микрофон используется для записи аудиокниг и озвучки переведённых фильмов. При необходимости он может использоваться как караоке-микрофон или даже небольшой усилитель — выходной сигнал настолько силен, что может управлять 32 Ом наушниками.

Более низкое питание не пойдёт — это итак предел для данной микросхемы, которая работает от 9 до 30 В по даташиту.

Параметр шума может быть дополнительно улучшен с использованием специального малошумящего операционного усилителя (типа OPA).

Возможно для кого-то микрофон покажется не слишком легкий и удобный. Но вы можете сделать по-своему, уменьшив размер платы и корпуса. Аккумулятор работает очень долго, недавно была записана аудиокнига на 10 часов и никаких проблем.

Подробности Создано 21.10.2014 07:27

Основополагающий компонент, без которого не было ни одного современного электронного устройства — транзистор. Чтобы понять как работает этот полупроводниковый прибор, соберем простейший усилитель на одном транзисторе.

Так как целью было ознакомление с работой транзистора, а не сборка конечного устройства для использования в быту, я не стал выбирать и специально покупать какой-то определенный транзистор, а взял тот, который оказался под рукой — П307В. Скачал из интернета так называемый даташит(datasheet) для П307 из которого узнал что данный тип транзистора имеет n-p-n структуру, низкочастотный, маломощный и подходит для применения в усилителях.

Как известно из школьной программы физики, транзистор — это, образно выражаясь, слоеный пирог, состоящий из трех слоев полупроводникового материала. Полупроводник — это такой материал, который отличается сильной зависимостью своей проводимости от концентрации примесей и других факторов. Самый распространенный полупроводник — это кремний.

В зависимости от вводимой в полупроводник примеси, он становится p-типа или n-типа. Транзисторы могут иметь n-p-n или p-n-p структуру. Центральный слой полупроводника называется базой, а два крайних — эмиттер и коллектор. На схемах они обозначаются следующим образом:

Принцип работы транзистора сводится к тому что малыми токами, подаваемыми на базу, можно управлять большими токами, протекающими между эмиттером и коллектором.

Транзисторы n-p-n типа управляются (активируются) положительным напряжением, которое прикладывается к базе транзистора относительно эмиттера.

Транзисторы p-n-p типа управляются отрицательным напряжением, которое создается на базе относительно эмиттера.

У электронщиков есть одна крылатая фраза: «Никто не умирает так тихо и незаметно как транзистор». Если на выводы транзистора подать слишком большой ток, то он сразу же выйдет из строя. Допустимые токи для разных транзисторов можно узнать в даташите, для маломощных обычно не более 20мА.

Проверить транзистор можно при помощи обычного мультиметра. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления в диапозоне тысяч Ом, подсоединяем красный щуп к базе, а общий — черный щуп, попеременно, к эмиттеру, потом к коллектору, прибор должен показывать сопротивление, в моем случае порядка 300 Ом. Далее подсоединяем общий щуп к базе, а красный щуп попеременно к эмиттеру, потом к коллектору, прибор не должен показывать сопротивление, как будто это диэлектрик. Если все-же показывает сопротивление в обоих направлениях, то p-n переход пробит. То есть от базы к эмиттеру и от базы к коллектору ток должен проходить только в одном направлении. Переходы база — эмиттер и база — коллектор при проверке транзистора можно сравнить с двумя диодами, соединенными между собой. Транзисторы p-n-p структуры проверяются аналогично, но направления проводимости будут противоположными.

Кроме транзистора понадобились микрофон, динамик, переменный резистор и источник питания.

динамик у меня оказался под рукой этот, но можно взять любой, даже обычные наушники-капельки

переменный резистор на 20кОм, постоянные резисторы на 10кОм и 300Ом

источник питания — два аккумулятора по 3.7v, соединенные последовательно, что дает в сумме 7.4v

Все манипуляции с электронными компонентами очень удобно делать на макетной плате, не требующей пайки. Для включения детали в схему нужно просто воткнуть ее в отверстия платы. Макетную плату дешевле всего заказать на Алиэкспрессе, я покупал вот эту макетную плату в комплекте с usb адаптором питания и набором перемычек

Для начала я решил проверить работу транзистора в режиме ключа. Резистор для предохранения от превышения тока на светодиоде — 200 Ом, хотя источник питания не достаточно мощный чтобы вывести светодиод из строя. Таким образом эмиттерно-коллекторная цепь собрана, но светодиод не светится. для того чтобы ток потек, нужно приложить небольшое положительное сопротивление к базе. Для этого я взял два проводника, один подсоединил к плюсу, а второй — к базе, и замкнул их пальцем, так чтобы они не касались друг-друга. То есть использовал сопротивление небольшого участка кожи пальца. Сопротивление пальца довольно большое и ток сильно уменьшился, но даже этого небольшого тока на базе транзистора хватило чтобы приоткрыть переход эмиттер-коллектор и светодиод начал светиться.

Чтобы из простого электронного ключа на одном транзисторе сделать усилитель микрофона, необходимо вместо светодиода подключить динамик, а к базе — резистор и микрофон.

Тут я столкнулся с двумя трудностями, во-первых я не знал с каким сопротивлением на базе будет нужный ток. Именно от этого так называемого «тока смещения на базе транзистора» будет зависеть усиление, то есть громкость в динамике. Поэтому я решил взять переменное сопротивление. Путем подбора оказалось что усилитель работал с сопротивлением в диапазоне от 11кОм до 33кОм, за этими пределами в динамике не было слышно ничего. Наибольшая громкость достигалась примерно при 14кОм. Это значение зависит от входного сигнала, в данном случае от применяемого микрофона.

Данный усилитель будет работать, если динамик подключать в разрыв между эмиттером и минусом так и между плюсом и коллектором.

Хотя этот усилитель делался только в целях ознакомления с работой транзистора, он вполне работоспособен и ему можно найти применение. Звуки перед микрофоном отчетливо слышны в динамике.

Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками

Это статья посвящена конструкции простого микрофонного усилителя, который можно использовать для усиления сигнала электретного или динамического микрофона.

При минимальном количестве деталей, такой усилитель позволяет улучшить соотношение сигнал/шум и увеличить усиление сигнала микрофона по сравнению с усилителем встроенной аудиокарты. https://сайт/

Всё собираюсь записать свой первый видео урок. Уже изготовил . Но, первая же попытка записать голос споткнулась о невероятно высокие шумы и недостаточный коэффициент усиления микрофонного усилителя встроенной аудио карты.

Самые интересные ролики на Youtube

При отключении режима «Microphone Boost», удалось снизить шумы, но уровень усиления стал таким низким, что записать что-либо стало невозможно.

Я уже было решил купить отдельную аудио карту, но обнаружилось, что хорошая аудио карта стоит очень дорого, а бюджетная за 10$, хотя и имеет более низкий уровень шумов, но также обладает микрофонным усилителем с не очень высоким коэффициентом усиления.

Так что, взялся я за изготовление простенького микрофонного усилителя.

Первые же опыты с макетами микрофонных усилителей показали, что уровень шумов можно снизить, а усиление повысить.

Остаётся только диву даваться тому, как умудряются разработчики компьютерного железа выдавать на гора такие «перлы», тогда как всего несколько копеечных деталей решают проблему шума и усиления.

Конструкция и детали.

При выборе схемы усилителя, я ориентировался в основном на простоту эксплуатации и минимальное количество деталей затраченных на постройку. Задача изготовить супер-пупер усилитель с рекордными показателями не ставилась.

После макетирования нескольких схем на совдеповских микросхемах, я остановился на микросхеме К538УН3А (КР538УН3А). https://сайт/

Причины следующие:

Почему именно DL123A (CR-P2)? Из-за токсичной начинки, корпуса этих элементов изготавливают из нержавеющей стали и тщательно герметизируют, что исключает разрушение корпуса и повреждение схемы усилителя. Последнее часто случается при использовании солевых и щелочных (алкалиновых) элементов. (Алкалайновые элементы GP повредили мой любимый Maglite).

Технические параметры К538УН3А.

Ниже публикую технические данные взятые из бумажного справочника по аналоговым микросхемам, так как в сети не нашёл подробной информации об этой микросхеме.

Микросхема представляет собой сверхмалошумящий широкополосный усилитель сигналов частотой до 3МГц. Шумовые характеристики усилителя оптимизированы для работы с низкоомными генераторами сигналов. Коэффициент усиления фиксирован внутренним делителем, но имеется возможность его внешней регулировки. Усилитель предназначен для применения в качестве предварительного усилителя воспроизведения в аппаратуре высшего класса, а также в качестве усилителя для низкоомных датчиков. Корпус 2101.8-1 (DIP8) или 301.8-2.

Электрические параметры.

Номинальное напряжение питания – +6В.

Ток потребления при Uп = 6В, Т = -45… +70С, не более – 5мА.

Коэффициент усиления напряжения с внутренней обратной связью при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх. = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С:

не менее – 200,

не более 300,

типовое значение – 250.

Коэффициент усиления напряжения без внутренней обратной связи при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С, типовое значение – 3000.

Нормированное напряжение собственного шума при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rг = 500Ом, Rн. = 10кОм, Т = +25С, не более – 5нВ/√Гц, типовое значение – 2,1нВ/√Гц.

Максимальное выходное напряжение Uп = 6В, Rн = 2кОм, Кг = ≤ 10%, Т = -45С, не менее 0,5В, типовое значение – 1В.

Верхняя частота среза при Uп = 6В, Rн = 2кОм, Kу = 100, Т = +25С, типовое значение – 3МГц.

Входное сопротивление – 10кОм.

Предельные эксплуатационные данные.

Максимальное напряжение питания – 7,5В.

Максимальное входное напряжение – 200мВ.

Минимальное сопротивление нагрузки (кратковременное) – 0 Ом.

Температура окружающей среды, длительное воздействие: –45… +70С, кратковременное воздействие: –60… +125С.

Назначение выводов микросхемы К538УН3А.

Корпус 2101.8-1.

Питание.
Не используется.
Коррекция.
Вход.
Вывод регулировки коэффициента усиления.
Подключение фильтра ОС по постоянному току.
Общий.
Выход.

Корпус 301.8-2.

Несколько устаревший вариант исполнения микросхемы.

Типовая схема включения микросхемы.

C2 – фильтр питания.
C5 – разделительный.
C6 – корректирующий.
C8 – фильтр ОС по постоянному току.
R4 – регулировка ОС по переменному току.

Представленная схема микрофонного усилителя может усиливать сигнал, как электретного, так и динамического микрофона.

Величина резистора R4 определяет коэффициент усиления микросхемы DA1.

Максимальный коэффициент усиления достигается при R4 = 0.

Для оперативной регулировки и ограничения уровня входного сигнала при перегрузке используется потенциометр R3.

Резистор R2, диод VD2 и светодиод HL1 представляют собой делитель напряжения, на котором формируется 2,2В для питания электретного микрофона. Резистор R1 является нагрузкой электретного микрофона. Светодиод HL1 также осуществляет функцию индикатора питания.

Схему можно значительно упростить, если рассчитывать только на использование динамического микрофона. Нужно только иметь в виду, что при использовании пассивного динамического микрофона с малой чувствительностью, может понадобиться увеличить коэффициент усиления, что приведёт к некоторому повышению уровня шумов микрофонного усилителя.

Печатные платы.

На изображениях печатных плат, представлен вид со стороны элементов. Дорожки просвечиваются сквозь плату.

На картинке пример разводки печатной платы универсального микрофонного усилителя.

Вход.
Верхний по схеме конец потенциометра R3.
Движок потенциометра R3.
Анод светодиода HL1.
Корпус.
Питание +6В.
Выход.
Корпус.

Пример разводки печатной платы усилителя динамического микрофона.

Вход.
Корпус.
Питание +6В.
Выход.
Корпус.

Сам я изготовил печатную плату исходя из размеров имеющихся в моём распоряжении элементов управления и корпуса.

Корпус.

Для размещения конструкции хорошо бы выбрать металлический корпус. Если используется пластмассовый корпус, то всю конструкцию желательно поместить в экран. Экран можно изготовить из жести консервной банки от сгущенного молока. Эти банки всё ещё покрывают оловом, и они прекрасно паяются (их даже не нужно лудить). И вкусно и полезно… для самодельщика. Корпус регулятора уровня сигнала должен соединяться с экраном всего усилителя.

На картинке корпус из дюралюминия и печатная плата в сборе. На плате два независимых усилителя с раздельным управлением питанием. Чтобы можно было записать стерео сигнал с использованием двух произвольных микрофонов, усилитель каждого канала снабжён отдельным входным гнёздом.

Элементы управления установлены прямо на печатной плате. Регулировка коэффициента усиления осуществляется один раз путём подбора постоянных резисторов при настройке усилителя.

Микрофонный усилитель в сборе. Микрофонный усилитель соединяется с компьютером экранированным кабелем, на конце которого находится разъём Джек 3,5мм (Jack 3,5mm).

Сравнительные испытания.

При сравнительном испытании, регуляторы устанавливались в такое положение, которое бы обеспечило одинаковый уровень записанного сигнала, как при использованием микрофонного усилителя, так и без него.

Зелёный — уровень шума.

Малиновый — вид шума.

На графике уровень шумов микрофонного усилителя встроенной аудио карты в режиме «Microphone Boost».

Уровень записи – 1,0.

Уровень шума около -80Дб.

Для того чтобы получить минимальный уровень шумов, я установил максимальный уровень сигнала резистором R3. Это позволило использовать усилитель линейного входа аудио карты с небольшим уровнем усиления.

На этом графике уровень шумов самодельного микрофонного усилителя.

Уровень записи 0,05.

Уровень шума около -110Дб.

Драйверы аудиокарат обычно не позволяют устанавливать уровень записи с такой высокой точностью.

Установить уровень записи с точностью до долей процента можно с помощью бесплатного портативного аудиоредактора Audacity, ссылка на который есть в «Дополнительных материалах».

Саму запись или трансляцию звука можно производить при помощи любых других программ.

Как правильно подключить динамический микрофон к кабелю.

Имея в наличии стерео микрофон от старого катушечного магнитофона, я хотел было записать стерео звук. Но, не тут то было…

Чувствительность динамических микрофонов уступает чувствительности электретных, что предъявляет к первым повышенные требования по экранированию от помех и наводок. Однако эти требования часто игнорируются производителем. Именно так обстояло дело с моими микрофонами. Подключены к кабелю они были по-разному, но каждый неправильно по-своему.

Корпус.
Вывод катушки.
Вывод катушки.

На рисунке видно, что у левого микрофона вообще оказался не подключенным корпус, а у правого, один из выводов катушки был подключен к корпусу. Оба эти подключения выполнены неправильно, особенно если учесть, что был применён кабель с экранированной витой парой.

На картинке показано, как правильно подключить динамический микрофон к микрофонному усилителю с асимметричным входом.

А это подключение микрофона к микрофонному усилителю с симметричным входом.

Наиболее дешёвые динамические микрофоны подключают с использованием однопроводного экранированного кабеля. На рисунке схема такого подключения.

Если вы слышите наводки в виде фона с частотой 50Гц, то микрофон лучше подключить с использованием экранированной витой пары.

Пунктирной линией на схемах показан металлический корпус микрофона, который следует соединить с экранирующий оплёткой кабеля. Выводы катушки нужно соединить с витой парой. Не все бюджетные динамические микрофоны позволяют это сделать безболезненно. Часто один из проводов катушки уже подключен к металлическому корпусу микрофона.

Не пытайтесь самостоятельно перепаивать провод катушки к другому контакту. Катушка намотана проводом 0,05мм и тоньше. Для сравнения — толщина волоса человека 0,03-0,04мм. Любое неосторожное касание выводов катушки неминуемо приведёт к обрыву. Кроме того, выводы катушки дополнительно покрывают клеем, что также усложняет задачу.

Ура! Заработало!

Get the Flash Player to see this player.

Пятисекундная стерео запись сделанная при помощи двух динамических микрофонов и самодельного микрофонного усилителя. (Нужно кликнуть по картинке).

Величина резистора в цепи обратной связи R4 = 50 Ом.

Уровень сигнала микрофонного усилителя — максимум.

Уровень записи по линейному входу аудио карты = 0,2.

Для сборки схемы чувствительного микрофона нам понадобится:

1. Транзистор BC547 или КТ3102, можно попробовать КТ315.
2. Резисторы R1 и R2 номиналом 1 кОм. Для увеличения чувствительности R1 под капсюль, номиналом от 0,5 – 10 кОм.
4. Дисковый керамический конденсатор номиналом 100-300 пФ. Его можно не включать, если изначально никаких «шипов» или возбуждений усилителя не будет.
5. Электролитический конденсатор 5-100 мкФ (6,3 -16 В).

Первым делом определим полярность подключения микрофона-капсюля. Делается это простой: минус всегда подключен к корпусу. Затем собираем схему, хоть навесным монтажом, хоть на мини плате. Вся чувствительность предварительного усилителя будет зависеть от коэффициента усиления транзистора и подобранного резистора R1. Обычно усилитель собирается и работает сразу, его чувствительности должно хватать с запасом.

Запись сделана на капсюль без схемы предварительного усилителя.

Запись сделана на капсюль со схемы предварительного усилителя.

Разницу видно не вооруженным глазом. Теперь микрофон не обязательно вешать на шею и в него кричать. Можно вполне поставить его на стол и говорить без лишних усилий. Ну а если чувствительность окажется слишком большой, то её всегда можно без проблем убавить настройками в операционной системе.

Микрофонный усилитель по двум проводам

Микрофонный усилитель для компьютера

Нередко возникает необходимость записать на компьютер звук (или видео со звуком). Проблем нет, если источник звука (диктор) рядом с микрофоном, не дальше полуметра. Все компьютерные микрофоны (в том числе и в гарнитурах и в WEB-камерах) имеют низкую чувствительность, даже разговаривая по Skype и используя встроенный в WEB-камеру микрофон приходится почти кричать, сидя в метре от камеры.
В школах при проведении пробных экзаменов требуется записать всё происходящее в классе в течение всего экзамена, причём с хорошим звуком, чтобы можно было услышать подсказки. Поэтому озадачился простеньким микрофонным усилителем, позволяющим сделать разборчивую запись негромкого разговора с пары метров.

Для начала выяснил параметры питания микрофона, которое обеспечивает звуковая карта компьютера. По результатам измерения четырёх компьютеров и двух внешних USB-карт нарисовалась такая картина: напряжение 2,5 В, ток короткого замыкания от 0,5 до 1 мА. Негусто, но для однотранзисторного усилителя вполне хватит. Входы бывают как моно, так и стерео, питание может подаваться как на отдельный от входа контакт гнезда, так и совместно (фантомное питание). Поэтому универсальная схема, которая работает с любым вариантом входа, получилась такая:

Микрофон – любой электретный, мне под руку попалась пара из телефонных трубок, но можно использовать совершенно любые: из магнитол, сотовых телефонов. Все, которые попадали мне в руки, питались током 230…300 мкА и им было достаточно напряжения 1,2 В. Не перепутайте полярность, минусовой вывод микрофона соединён с его корпусом. Дорожки этого соединения видно, если посмотреть на выводы микрофона. Или плюсовой вывод имеет маркировку.

Транзистор – малошумящий, например КТ3102, КТ342, BC945. Вообще, можно поставить трёхконтактный разъём и вставлять в него по очереди все имеющиеся транзисторы, таким образом подобрав самый малошумящий и с максимальным усилением.
Ёмкость С1 некритична, от 0,47 мкФ до 4,7 мкФ. Желательно плёночный, но вполне подходит и керамика. Электролитический здесь ставить нельзя, они все имеют утечку , пусть и небольшую, но нескольких микроампер хватит, чтобы нарушить режим работы транзистора.

С2 ёмкость 47 или 100 мкФ, на любое напряжение более 2.5 вольт, можно как электролитический, так и танталовый или твердотельный полупроводниковый.
Резисторы любые, допустимое отклонение номиналов 20%. Возможно, R3 придётся подобрать, если звук будет искажаться на малой громкости, его номинал зависит от h31э транзистора. Искажения на большой громкости вызываются перегрузкой входа, просто нужно убавить чувствительность в системном микшере Windows.

R1 R2 C2 образуют фильтр питания для микрофона. Одновременно R2 является коллекторной нагрузкой транзистора (по переменному току), которая включена параллельно резистору внутри звуковой карты (который является коллекторной нагрузкой для транзистора по постоянному току). К сожалению, суммарное сопротивление этих двух резисторов получается небольшим, что не позволяет получить значительное усиление. Поэтому схема усиливает всего в 4-5 раз по напряжению. Большее усиление без внешнего питания получить невозможно. Но для большинства практических случаев этого достаточно. Достоинством схемы является простота и отсутствие внешнего питания.

Схему собрал на кусках макетки, вот комплект деталей для двух микрофонов.

Поскольку схема чувствительная, то встаёт вопрос борьбы с фоном и наводками. Лучшее решение – использовать в качестве электростатического экрана металлический корпус. Мне под руку попались контура УПЧИ от ламповых телевизоров. В них и отверстие для микрофона уже есть.

Перед окончательной сборкой.

Задняя крышка деревянная, вырезана из планки от тарного ящика. Крепится к корпусу маленьким шурупом (саморезом). Обратите внимание, к корпусу припаян провод, соединённый с общим проводом схемы. Плата и микрофон фиксируются внутри кусками поролона. Микрофон нужно отцентровать, чтобы его входное отверстие совпало с отверстием в корпусе. Если будет использован другой способ крепления платы, то при необходимости её нужно заизолировать от корпуса изолентой или термоусадкой.

Теперь подключаем наше изделие в микрофонный вход (розовый), в микшере Windows на вкладке «Уровень записи» ставим галки «Откл» на все входы, кроме микрофонного, ставим усиление на максимум.

Также в дополнительных параметрах микрофона включаем дополнительное усиление (это может быть галочка либо ползунок, в зависимости от драйвера).

Запускаем программу «Звукозапись» (находится в Пуск — > Все программы -> Стандартные -> Развлечения) и делаем пробную запись.

Источник

Простой микрофонный усилитель на КТ3102Е

Предлагаемый микрофонный усилитель (МУ) может использоваться как экономичный предварительный усилитель к УМЗЧ с сетевым или автономным питанием. Полоса пропускания МУ составляет 25…25000 Гц при неплохом отношении сигнал/шум за счет применения малошумящих биполярных транзисторов n-p-n-структуры.

Микрофонный усилитель на транзисторах КТ3102Е

Максимальная амплитуда выходного напряжения — 0,5 В. При напряжении питания 3,6В потребляемый ток не превышает 0,68 мА. МУ (рис.1) состоит из: – электретного микрофона ВМ1 с подстроечным резистором RP1 установки режима; – фильтра питания C1-R5; – переходных конденсаторов С2 и С4; – двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1, VT2. Электретный микрофон ВМ1 является активным, т.е. имеет встроенный усилитель. Режим работы ВМ1 устанавливается подстроечным резистором RP1.

Полоса пропускания МУ снизу определяется, в основном, емкостью конденсатора С2. Сам микрофонный усилитель является широко распространенной схемой двухкаскадного усилителя на биполярных транзисторах с непосредственными связями. С помощью резистора R3 устанавливается глубокая отрицательная обратная связь по постоянному току, стабилизирующая режим МУ. Входное сопротивление усилителя примерно такое же, как и каскада на одном транзисторе по схеме с ОЭ: от сотен ом до нескольких десятков килоом, выходное сопротивление — несколько десятков килоом.

Коэффициент усиления по напряжению — 1000…3000. В МУ можно применить постоянные резисторы МЛТ, С2-23 или С2-33. Подстроенный RP1 — СПЗ-38а. Конденсатор С2 — керамический, типа KM, К10-17. Оксидные — К50-35 или зарубежного производства. Транзисторы VT1, VT2 — биполярные малошумящие, n-p-n-структуры, типа КТ3102Д, КТ3102Е с коэффициентом усиления по напряжению ((3) порядка 500. Их можно заменить зарубежными 2N2484. Микрофон ВМ1 — электретный, типа NMC или XF-18D и им подобные.

Микрофонный усилитель на печатной плате

Микрофонный усилитель выполнен на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис.2). Диаметр отверстий на плате под радиоэлектронные компоненты — 0,8 … 1мм под соединительные проводники 1… 1,2 мм, под крепежные отверстия — 2,5 мм. Все резисторы на плате устанавливаются вертикально. Для получения низкого уровня фона фольга на верхней стороне платы (стороне расположения деталей) используется как экран и электрически соединена с общим проводом.

Для исключения замыкания выводов деталей с общим проводом в отверстиях сделана зенковка сверлом диаметром 2…2,5 мм. Пайку радиоэлектронных компонентов рекомендуется вести низковольтным паяльником. Микрофон ВМ1 подключается с соблюдением полярности (у микрофона NMC “-” питания соединен с корпусом). Перед включением МУ движок подстроечного резистора RP1 устанавливается в среднее положение. Подав питание, вращением движка RP1 устанавливают режим работы ВМ1: на верхнем (по схеме) его выводе должно быть напряжение около +0,7 В. Затем измеряют напряжение на коллекторе VT2 и при необходимости устанавливают его равным 0,5Unm- (+1 в) подбором сопротивления R3.

Подбор сопротивления проще всего выполнить, включив вместо R3 цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 20…50 кОм и подстроечного с номиналом порядка 470 кОм. МУ сохраняет работоспособность при напряжении GB1 в диапазоне 3…6 В и имеет потребляемый ток порядка 0,8…1мА. Если усилитель при работе возбуждается (свистит или “затыкается”), следует проверить емкость С1 и убедиться, что экран на верхней стороне печатной платы соединен с общим проводом на нижней стороне. Если это не помогает, рекомендуется уменьшить усиление электретного микрофона ВМ1 увеличением сопротивления RP1.

При применении некоторых экземпляров микрофонов для увеличения стабильности работы МУ может потребоваться увеличение емкости конденсатора С1 до 220 мкФ. Для улучшения качества сигнала микрофон ВМ1 окружается поролоновой прокладкой. Если необходимо избавиться от “буханья”в тракте НМУ при резких звуках, лицевую панель микрофона также закрывают слоем поролона толщиной 5… 10 мм. Для этой же цели микрофон рекомендуется подпаивать к плате многожильными проводниками, исключающими жесткий механический контакт корпуса микрофона с печатной платой.

При длине соединительных проводников свыше 30 мм рекомендуется использовать экранированный провод. В качестве источника питания МУ используются 3 аккумулятора типоразмера AA-size емкостью от 650 до 2850 мАч. Возможно также применение сетевого адаптера с хорошей стабилизацией или стабилизированного источника питания усилителя мощности.

Источник

Микрофонный усилитель на одном транзисторе | КВ аппаратура

Неотъемлемой частью любого трансивера, работающего телефоном, вне зависимости от модуляции является микрофон. Микрофон это, как известно устройство преобразующие звуковые или акустические колебания в электрический ток. Уровень выходного напряжения микрофона, как правило, недостаточен для дальнейшей обработки, вследствие чего необходимо применять дополнительный усилитель.

Ниже представлена несложная для повторения схема микрофонного усилителя на одном биполярном транзисторе. Усилитель может работать как с динамическим, так и с электретным микрофоном. Схема практически опробована и долгое время эксплуатировалась совместно с трансиверами Радио-76М2 и Аматор-160. Усилитель, схема которого представлена на рисунке 1 имеет однополярное питание, в следствии чего его выходное напряжение ограничено половиной напряжения питания и в нашем случае составляет 6 В.

Рисунок 1 – Микрофонный усилитель. Схема электрическая принципиальная

Схема представляет собой классический усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером. Резисторы R3, R4 представляют собой делитель напряжения, задающий рабочую точку транзистора. Нагрузкой транзистора является резистор R5. Элементы R7, C3, C6 являются RC-фильтром питания усилительного каскада, а R1,R2 и C1 – RC-фильтром электретного микрофона. В случае применения последнего, необходимо, чтобы перемычка JP1 была установлена. Если совместно с усилителем применяется динамический микрофон, цепь питания микрофона должна быть разорвана путем отключения перемычки JP1. Коэффициент усиления схемы равняется 10. Его можно регулировать, в небольших пределах, регулируя глубину обратной связи эмиттерным резистором R6.

Усилитель собран на двухсторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита FR-4, трехмерный образ которой представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Трехмерный образ печатного узла микрофонного усилителя

Печатная плата очень компактная и имеет размеры 50 на 25 мм. Крепежные отверстия позволяют закрепить плату винтами М3. Топологическая схема расположения проводников приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Топологическая схема

При реализации применены следующие компоненты, устанавливаемые в отверстия:

C1 — Конденсатор радиальный 10мкФ, 16В.

C2 — Конденсатор радиальный 0,47мкФ, 50В.

C3 — Конденсатор керамический 0,1 мкФ, 50В.

C4 — Конденсатор керамический 4700 пФ, 50В.

C5 — Конденсатор радиальный 1мкФ, 50В.

C6 — Конденсатор радиальный 10мкФ, 16В.

C7 — Конденсатор радиальный 0,1мкФ, 100В.

JP1 – PLS-2 с шагом 2,54мм.

VT1 – КТ3102Д или 2SC3199Y.

R1,R2 – 4.7кОм.

R3 – 33кОм.

R4 – 3,3кОм.

R5 – 2,7кОм.

R6 – 270Ом.

R7 – 50Ом.

Все резисторы типа С2-33н, мощностью 0,125Вт.

XP1, XP2 – WF-3R или аналогичные, угловые.

Данный усилитель, Вы можете использовать в своих некоммерческих проектах. Файлы печатной платы доступны по ссылке:

https://yadi.sk/d/mR5OHmApGgp3wQ

#усилитель #микрофон

Схема предусилителя микрофона

с использованием транзистора 2N3904

A Микрофонный предусилитель — это электронная схема, которая служит для предварительного усиления слабых звуковых сигналов. Когда источник звука (обычно микрофон) слишком низкий уровень звука. Основная функция схемы предусилителя заключается в усилении слабых и слабых сигналов от микрофона и других источников звука перед отправкой на дальнейшее усиление. И все это без ущерба для внутреннего отношения сигнал / шум (SNR) входного сигнала.

Предусилитель усиливает сигнал до высокого усиления по напряжению, но не имеет усиления по току для управления выходом. Следовательно, улучшенный сигнал от предварительного усилителя обычно отправляется на усилитель мощности, где усиливается ток. В этом проекте мы разработаем схему предусилителя для конденсаторного микрофона с использованием одного транзистора 2N3904 .

Аппаратные компоненты

Для создания этого проекта вам понадобятся следующие детали.

[inaritcle_1] Принципиальная схема

Рабочее пояснение

Резистор 10 кОм на выводе + ve микрофона обеспечивает определенный уровень напряжения, необходимый для этой процедуры. Конденсатор 0,1 мкФ ( C1 ) останавливает постоянную составляющую передачи, позволяя входному переменному току от микрофона проходить через транзистор ( Q1 ) через его базу. Резистор 10 кОм, подключенный к транзистору через его коллектор, позволяет запускать компонент переменного тока, в то время как резистор 100 кОм действует как резистор связи коллектора.

Затем выходной аудиосигнал принимается с клеммы коллектора транзистора и отправляется на аудиопреобразователь (громкоговоритель) через конденсатор C2 (0,1 мкФ), усиление которого можно регулировать, подключив потенциометр 10 кОм. Эта схема может легко работать в диапазоне 3–9 В постоянного тока.

Приложения

Используется для производства электронных носителей и приложений записи, таких как живая музыка и приложения для студии звукозаписи.
Обязательно для звуковых карт в различных электронных устройствах, таких как компьютеры и ноутбуки.
Важная часть любого телефонного устройства, такого как мобильные телефоны и смартфоны.

Транзисторы Схема динамического микрофонного предусилителя с печатной платой

Если друзья ищут Схема динамического микрофонного предусилителя высокого качества, сигнал с низким уровнем шума. Предлагаю эти схемы. Потому что они используют транзисторы как основные. Какой типичный транзисторный усилитель с малошумящим контуром тоже. Это примерно в 200-300 раз больше. Частотная характеристика составляет от 50 Гц до 100 кГц.

В этих схемах используется источник питания постоянного тока от 12 до 24 вольт.
И они предназначены для микрофонов с низким сопротивлением или около 200 Ом.

Люблю собирать много схем. Многие схемы я построил раньше. Но люди говорят, что они им подходят. Как и эти схемы, я до сих пор их строю. Но они могут быть вам полезны.

См. Ниже: 4 схемы с разводкой печатной платы для упрощения сборки

2-х транзисторный динамический микрофонный предусилитель

Это простая схема микрофонного предусилителя, в которой используются 2 транзистора, соединенные с прямой связью, чтобы лучше реагировать на сигнал.

Как это работает

На рисунке 1 принципиальная схема

На коллекторе Q2 будет обратный сигнал на эмиттер Q1. Чтобы АЧХ улучшилась.

И, в то же время, R1 будет подключать напряжение с эмиттера Q2 к смещению Q1.

Входной сигнал в C1 к усилителю Q1, Q2. Затем на коллекторе Q2 через конденсатор C6 поступает выходной сигнал на усилитель мощности.

Для питания схемы.Мы можем использовать простые схемы, как показано на строчке, включая двухполупериодный выпрямитель D1, D2 и конденсаторный фильтр C7.

Но тот, кто хочет качественный блок питания, должен использовать регулятор 12 В постоянного тока.

Список покупок

Q1-Q2: BC548, BC547, BC549_45V 100 мА NPN-транзистор
0,25 Вт Резисторы, допуск: 5%
R1: 390K
R2: 680 Ом
R3: 100K
R4, R5: 220K
R6: 10K
R7: 1K

Конденсаторы электролитические
C1: 1 мкФ 50 В
C2, C4: 4.7 мкФ 16 В
C7: 1000 мкФ 25 В
C3: 100 пФ 50 В Керамический конденсатор

Как собрать

Эта схема проста и состоит из нескольких частей. Итак, вы можете построить его на универсальной плате. Однако некоторые хотят сделать это на обычной плате. См. Фактический размер компоновки односторонней медной печатной платы ниже.

И посмотрите компоновку компонентов этого проекта.

Динамический микрофонный предусилитель с использованием 3-х транзисторов

Вы можете увидеть проект динамического микрофонного предусилителя с использованием транзистора C945 версии 2 и простой в сборке с компоновкой печатной платы (см. Ниже).

Вот принципиальная схема Pre MIC — 3 транзистора на моно

Список покупок

Q1-Q3: 2SC945, 2C1815, 2SC828, 45 В 100 мА NPN транзистор

резистор 0,25 Вт

Как построить

Эта схема проста. Вы можете сделать это на универсальной печатной плате или перфорированной печатной плате. Однако некоторые хотят, чтобы печатная плата была видна на изображении ниже.

Фактический размер односторонней медной компоновки печатной платы

Тогда посмотрите компоновку компонентов здесь

Вы ясно видите? См. Компоненты и схему проводки на печатной плате.ниже

Не только это

Рекомендуется: Входной предусилитель с низким сопротивлением и микрофон динамика

2-я цепь: 3 транзисторных динамических микрофонных предусилителя

Транзисторный микрофонный моно C945

Это схема предусилителя с низким уровнем шума на основе 2-х транзисторных моно компонентов C945 или C828, или 2SC829 или C458.
Напряжение питания от 12В до 24В. Простота сборки и низкая стоимость.
У меня старый микрофон, хочу поиграться с обычным усилителем. Звучит не очень. Раньше мне приходилось использовать предусилитель. Я перебираю много схем, вижу, что эти схемы мне очень подходят, низкая стоимость, используйте транзистор.

Цепь Pre MIC моно на 2 транзисторах C945

Печатная плата Pre MIC моно на 2 транзисторах C945

Связанные схемы

GET0003
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Как собрать схему микрофонного усилителя

В этой статье мы увидим, как построить схему микрофонного усилителя с операционным усилителем LM324. Эту схему можно использовать как хороший предусилитель для аудиопроектов.

Выбор операционного усилителя

Сердцем схемы микрофонного усилителя является операционный усилитель LM324, который представляет собой четырехканальный операционный усилитель, отлитый в единую микросхему. Мы собираемся использовать один из них для нашего проекта. Читатели могут попробовать разные операционные усилители, такие как IC 741 и т. Д. Или IC LM321.

Микрофон — это устройство, преобразующее звуковые волны в электрические сигналы. Но необработанного электрического сигнала с микрофона недостаточно для обработки сигналов для вашего проекта.

Типичный микрофон, используемый для хобби-проектов, может выдавать сигнал от пика до пика приблизительно 0,02 В, чего недостаточно для обнаружения с помощью ИС или микроконтроллера. Для получения сигнала более высокого напряжения нам понадобится усилитель.

Коэффициент усиления операционного усилителя

Основным преимуществом усилителя на основе операционного усилителя является то, что мы можем регулировать коэффициент усиления, изменяя определенные значения резисторов.

Коэффициент усиления показанного усилителя определяется по формуле:

Усиление = 1 + (R2 / R1)

Если мы подключаем наушники на выходе, нам нужен как минимум 2 В размах сигнала, чтобы слышать разумное количество звука. Значит, нам нужно усилить данный сигнал как минимум в 100 раз.

Выход = 0,02 В x 100 = 2 В

Величина или время, на которое вы собираетесь усилить входной сигнал, называется «усилением». Здесь коэффициент усиления равен 100. Это безразмерная величина, поэтому единицы измерения нет.

Дизайн:

Для новичков рекомендуется сохранять значение R1 постоянным, а значение R2 для регулировки усиления.

Здесь мы сохраняем значение R1 как 1 кОм и R2 как 100 кОм. Применяя формулу усиления, получаем в результате 100.

Gain = 1+ (100K / 1K) = 101 (Gain)

Итак, если вы собираетесь подключить что-то более мощное, например, небольшой динамик, нам может потребоваться еще больше увеличить усиление.

Всегда помните, что из ничего нельзя получить что-то большее, поэтому нам нужно подать достаточное напряжение на входе.

Если вам нужно напряжение от пика до пика 10 В, необходимо подать напряжение не менее 12 В; в противном случае на выходе может произойти отсечение. Это может не дать хорошего и чистого звука.

Предлагаемая схема микрофонного усилителя может усиливать входной сигнал в тысячи раз; это не означает, что вы можете управлять динамиком домашнего кинотеатра.

Эта схема может просто выводить ток в диапазоне мА. Если вам нужно управлять этими громоздкими динамиками, вам может потребоваться сила тока более 1 ампера.

Схема выводов:

Принципиальная схема:

Источником питания является дифференциальный источник питания, который состоит из двух батарей 9 В, соединенных с конденсаторами для плавного и бесшумного питания.Конденсатор емкостью 2,2 мкФ предназначен для исключения попадания постоянного напряжения на микросхему.

Резистор 4,7 кОм помогает запитать микрофон. R1 и R2 — резисторы регулировки усиления, вы можете рассчитать свои собственные значения. Конденсатор 2,2 мкФ на выходе предназначен для отсечения составляющих постоянного тока.

Схема усилителя MIC на двух транзисторах

Кристаллический и высокоимпедансный динамические микрофоны обычно не позволяют нам использовать его с длинными проводами, за исключением случаев, когда вводится определенный трансформатор связи. Это связано с тем, что в линию могут попасть гудящие звуки и другие случайные звукосниматели.Но мини-трансформатор на самом деле может быть слишком дорогим, особенно когда требуется высокая точность отклика.

Идея ниже представляет технику, которая позволяет нам использовать предусилитель даже на больших расстояниях от источника ввода музыки или речи. Этот предусилитель устанавливается на конце микрофона, который работает как трансформатор согласования импеданса (от высокого к низкому) и одновременно имеет удобное усиление по напряжению.

Эта схема является нетрадиционной, поскольку мощность для предусилителя извлекается из основного усилителя мощности и подается через тот же общий коаксиальный динамический хорд.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПИТАНИЕ

На следующем рисунке показаны основные рабочие детали конструкции.

Давайте сначала представим, что питание на предусилитель поступает от основного блока усилителя мощности.

Резисторы Ra и Rb устанавливают напряжение, подаваемое на предусилитель. Следовательно, когда предварительный усилитель потребляет ток I-усилителя, напряжение, поступающее на предусилитель, можно рассчитать по формуле

В предусилителя = Vs — I (Ra + Rb)

, где V — напряжение питания.Предварительный усилитель, описанный в этой статье, был создан для работы от источника питания 10 В.

Необходимый ток 2 мА. Если учесть, что отвод напряжения на основном усилителе равен Vs, и если Ra сделать равным Rb, приведенное выше уравнение упрощается до

Ra = Rb = 250 (Vs — 10) Ом

На этом этапе может быть важно отметить что этот конкретный подход к получению напряжения питания от основного усилителя должен применяться только с транзисторными усилителями низкого напряжения, имеющими максимальное ответвление напряжения 50 В.

Прототип предназначался для усилителей, работающих от источника питания 20 В. Можно использовать любой аналогичный транзисторный усилитель с этим типом источника питания.

Теорема, учитывая, что питание усилителя 20В, то

Ra = Rb = 2,5К или просто 2,2К, даже это значение не так критично, но не ниже этого.

Простой микрофонный предусилитель

Дизайн и авторские права Томи Энгдал 1997,1999

Обзор схемных характеристик

Краткое описание работы: Простой микрофонный предусилитель.

Защита цепей: Специальные цепи защиты не используются

Сложность схемы: Очень простая схема на одном транзисторе

Характеристики схемы: усиление 35 дБ, плоская частотная характеристика от 20 Гц до 20 кГц, довольно низкие показатели искажений, немного шумно

Доступность компонентов: используются обычные и легко доступные компоненты

Тестирование конструкции: Я построил несколько микрофонных предусилителей на основе этой схемы, и они работали без проблем.

Приложения: Подключите динамический или электретный микрофон к аудиовходу линейного уровня в усилителе HIFI или звуковой карте компьютера.

Источник питания: батарея 9 В, потребляет ток менее 10 мА

Ориентировочная стоимость компонентов: Компоненты электроники, превышающие 10 долларов США

Соображения по безопасности: Никаких особых требований по электробезопасности.

Описание цепи

Это простая схема микрофонного предусилителя, которую вы можете использовать между микрофоном и стереоусилителем.Эта схема усилителя микрофон подходит для использования с обычным домашним стереоусилителем линейные / CD / доп. / ленточные входы. Этот микрофонный предусилитель может работать как с динамическими и входы для электретного микрофона (предусилитель обеспечивает питание от электретного элементы микрофона). Идея этой схемы состоит в том, чтобы сохранить дизайн как как можно проще, чтобы было легко построить. Это была моя цель, когда мне было нужно простой внешний микрофонный предусилитель для моего микшера. Производительность схемы нет ничего лучше, но может использоваться со многими не очень серьезными проекты.

Схема представляет собой простой одно транзисторный усилитель с усилением. около 30-40 дБ (в зависимости от транзитора, температуры и напряжения). Вход динамического микрофона представляет собой простой транзисторный усилитель. схема, в которой нет ничего особенного. Светодиод D1 включен в цепь, чтобы показать, что схема работает. Падение напряжения, вызванное светодиодом (около 1,8 В для КРАСНОГО светодиода) было учтено при проектировании схема усилителя построена на Q1. Резистор R4 и конденсатор C5 сделайте фильтр, чтобы отфильтровать возможный шум от батареи или другого источник питания, который используется для питания этой цепи.Конденсаторы C1, C2 и C3 используются для блокировки смещения постоянного тока на базе Q1. вытекать из микрофонного входа в микрофон (полярность всех конденсаторов прямая = + и кривая = -).

Электретный микрофонный вход имеет резистор R1 для подачи тока через капсюль электретного микрофона при подключении к входу электретного микрофона. Электрет микрофону нужен ток (около 1 мА), протекающий через него для работы, потому что внутри есть небольшая схема усилителя микрофонный капсюль.Эта схема подходит для всех типичных дешевых электретных капсулы, которые можно приобрести в любом магазине электронных компонентов. Поскольку электретные микрофоны имеют более высокий выходной уровень сигнала, это довольно легко перегрузить усилитель, когда вы кричите на электрет микрофон.

Схема должна быть построена в небольшой металлической коробке, как на картинке выше. Батарейку на 9 В тоже поместите внутрь корпуса. Аккумулятор и металлический корпус защищают от внешних шумов и источников помех. Я использовал стандарт 6.Разъем 3 мм для динамического микрофона и моно разъем 3,5 мм для электретного микрофона оба устанавливаются на панели металлического бокса. На лицевую панель также установлены светодиоды и переключатели питания.

Измеренные характеристики от прототипа

Частотный диапазон: от 20 Гц до 20 кГц + -1 дБ

Уровень шума (A-взвешенный): -85 дБм

Усиление: 35 дБ

Из-за простоты конструкции искажение производительность не очень хорошая. На уровнях сигнала обычно используются у электретных микрофонов искажение составляет около 2-3%.У динамических микрофонов уровень искажений ниже (не измеряется). Вот частотная характеристика, измеренная ДЕМО-версия ПО LoudSpeaker LAB с картой Sound Blaster 16 PNP:

Ослабление низких частот вызвано микрофонным предусилителем. схема. Высококачественное затухание вызвано картой Sound Blaster 16. Как видно из измеренных характеристик, микрофонный предусилитель работает нормально. подходит для измерений громкоговорителей, сделанных с использованием подходящего программного обеспечения для измерений и звуковая карта.Использование этого предусилителя, подключенного к линейному входу проблемы, вызванные плохим микрофонным предусилителем во многих звуковых картах можно избежать.

Список компонентов

R1 4,7 кОм R2 220 кОм R3 2,2 кОм R4 120 Ом C1..C4 10 мкФ 16 В электролитический C5 100 мкФ 16 В электролитический D1 Красный светодиод 1 квартал BC547B Переключатель SW1 вкл. / Выкл.
Если вы не можете найти все компоненты в магазине рядом с вами, посмотрите в советах по замене компонентов. Если вам сложно найти транзистор BC547, вы можете используйте вместо него транзистор 2N2222.О схеме было сообщено также хорошо работать с ним (хотя может быть небольшая производительность изменения, хотя я не тестировал и не измерял схему с 2N2222).
Идеи модификации

Если вы планируете использовать эту схему с электретной звуковой картой микрофон со стереоштекером 3,5 мм, то вам нужно изменить схему чтобы заставить его работать этот тип мультимедийного микрофона. Вам не нужно делать много Изменения: просто замените моно-разъем 3,5 мм на стереоджек. В оригинальной схеме R1 идет на кончик разъема микрофона, но теперь вы подключаете R1, чтобы перейти к кольцу разъема.

Если вам нужен регулируемый уровень выходного сигнала для микрофонного предусилителя вы можете легко добавить этот выход, подключив один логарифмический потенциометр 10 кОм к вывод схемы следующим образом:

От микрофонного усилителя> ------ + выход | | | 10 кОм лог | | <---------------- Вывод | _ | | Земля ------------- + ------------------ Земля
Эта схема позволяет регулировать выходной уровень от нуля до максимума. микрофонный предусилитель-усилитель.

Сравнение усилителя с другими усилителями

Универсальный мультимедийный микрофонный усилитель AVID MC-1 имеет следующие характеристики:

Диапазон регулировки уровня: 10 дБ

Усиление для динамического микрофона: от 46 дБ до 56 дБ

Усиление для электретного микрофона: от 16 дБ до 26 дБ

Этот усилитель предназначен для повышения уровня микрофона от различных микрофоны до уровня, подходящего для нормальной звуковой карты ПК вход линейного уровня.
Вопросы и ответы

В чем разница между уровнем MIC и LINE?

Уровень относится к относительной силе сигнала и измеряется в децибелы. Источники уровня LINE - это сигналы, значительно усиленные через микрофон (микрофон) уровень сигналов. Уровень линии обычно от -10 до +4 дБм, в то время как уровни MIC обычно составляют -60 дБм.

Что означает «низкий импеданс»?

Импеданс - это электрический термин, обозначающий, насколько устройство препятствует прохождению тока и измеряется в омах.Пока нет установленный стандарт, низкое сопротивление обычно относится к диапазону между 150 и 800 Ом. У большинства профессиональных аудиомикрофонов низкий уровень сопротивление. Эта схема усилителя предназначена для работы с любыми низкими и средними частотами. источник импеданса.

Как я могу изменить усиление схемы?

Коэффициент усиления в этой схеме определяется в основном характеристики Q1 и значение R2. Схема спроектирован для вполне оптимальной производительности (для таких простых Схема), и не стоит пытаться его сильно модифицировать.Если вы хотите попробовать модификацию, вы можете изменить значение R1 между примерно 100 кОм и 1 МОм, чтобы получить несколько иное исполнение.

Если вы просто хотите уменьшить выходной уровень, используйте идею модификации описано ранее в этой статье. Если вам нужно больше приложений, затем попробуйте какую-нибудь другую схему с транзисторами Nore.

Можно ли использовать другие типы транзисторов?

Я сам не пробовал эту схему с транзисторами другого типа, но он должен хорошо работать с большим набором слабых сигналов транзистор, очень похожий на BC547B.Использование другого транзистора тип может варьировать коэффициент усиления, уровень шума и искажения фигура. Если у вас есть проблемы с подключением схемы к работе с какой-то тип транзистора, вы можете попробовать изменить значение R2 на что-то между 100 кОм и 470 кОм (что-то, что хорошо работает).

Согласно одному комментарию, я получил транзистор 2N2222, который будет работать ну в этой схеме без доработок.

Если я хочу сконструировать микрофонный усилитель только для динамического микрофона, какие части я могу не учитывать?

Вы можете не указывать R1, C1 и C2.

Если я хочу сконструировать микрофонный усилитель только для электретного микрофона, какие части я могу не учитывать?

Вы можете не указывать C3. Все остальные части схемы необходимы в этом приложении.

Томи Энгдал <[email protected]>
Возвращение к однократному усилителю
- Часть 1

Схема и метод смещения

Об однотранзисторном усилителе можно узнать так много, что это краткое руководство едва ли поверхностно.Это обсуждение рассматривает только конфигурацию с общим эмиттером применительно к звуку низкого уровня.

История

На заре создания полупроводниковых усилителей термическая стабильность была большой проблемой. Первыми доступными устройствами были германиевые PNP-транзисторы с утечкой. Утечка между коллектором и базой часто была настолько чрезмерной, что могла вызвать тепловой разнос, поскольку утечка экспоненциально увеличивалась с температурой. Классическим способом держать это под контролем была топология базового резистора делителя-эмиттера.Ранние учебники (в том числе тот, который я использовал в 1963 году) содержали подробный раздел по этому поводу и включали математический расчет для «коэффициента устойчивости».

К сожалению, сейчас (примерно 50 лет спустя) мы все еще страдаем от пережитков этого подхода, поскольку мы продолжаем видеть, как появляются те же схемы, даже несмотря на то, что германиевые транзисторы устарели и недоступны более 30 лет, а кремниевый биполярный NPN имеет долгое время был предпочтительным транзистором. Поскольку утечка в кремниевых устройствах настолько мала, что ее трудно измерить, мы можем начать все сначала.

Схема цепи с самосмещением

Стабильная рабочая точка покоя (точка «Q») может быть установлена просто путем подключения базового делителя к напряжению коллектора. При этом не требуется резистор подавления эмиттера. Хотя он и не идеален, он обеспечивает предсказуемые результаты и простоту. Это хорошо для транзисторов усилителя малой мощности, которые рассеивают менее 100 мВт. R1, 2 и 3 образуют базовый разделитель. Соединение R2 и 3 шунтируется к общему проводу через C2, чтобы исключить отрицательную обратную связь от коллектора - эта отрицательная обратная связь имеет тенденцию уменьшать усиление напряжения.Мы будем рассказывать о негативных отзывах в будущем. C1 - входной конденсатор связи, а C3 - выходной конденсатор связи - оба пропускают сигнал переменного тока, блокируя составляющую постоянного тока. Чтобы приспособиться к широкому диапазону hFE, базовый ток делителя находится в диапазоне от 5 до 10 * базовый ток.

Расчет рабочих точек (закон Ома)

Установите напряжение коллектора: Мое практическое правило - установить его примерно на 40% от Vcc. В данном случае это 5 В.

Рассчитайте ток коллектора: Ic = (Vcc - Vc) / R4 = (12V - 5V) / 2.2К = 3,2 мА.

Рассчитайте базовый ток: Ib = Ic / hFE = 3,2 мА / 200 = 16 мкА (используя общий 2N3904)

Установите базовый ток делителя: Id = Ib * 5 = 16uA * 5 = 80uA (коэффициент 5 является хорошим)

Расчет Ir1: Ir1 = Id - Ib = 80uA - 16uA = 64uA

Рассчитать R1: R1 = Vbe / Ir1 = 0,65 В / 64 мкА = 10 К

Рассчитайте R2 + R3: R23 = (Vc - Vbe) / Id = (5 - 0,65V) / 80uA = 54K

Вычислите R2,3: R2 = R3 = 54K / 2 = 27K (может быть неравным, но общее количество должно быть 54K)

Данные

Используемые транзисторы имеют hFE в диапазоне от 58 до 414.
Обратите внимание на вариации Vbe: (от 0,615 до 0,708 В). Это больший диапазон, чем я ожидал.
Обратите внимание на изменения Vc: (от 4,32 до 6,67 В) Это рабочие точки покоя при комнатной температуре.)
(Будет значительно падать при более высоких температурах.)
Обратите внимание на изменения Av: (от 170 до 234) Только устройство с самым низким hFE имел меньшее усиление по напряжению.
(от 44,6 до 47,4 дБ) Это было более стабильно, чем ожидалось

Обновление

Данные по усилению значительно обновлены, и в результате мои наблюдения также изменились.Коэффициент усиления по напряжению (Av) в отношении транзистора hFE очень стабилен - только самый низкий hFE показал какое-либо снижение Av.

Предыдущие данные ошибочно указывали на обратное, потому что усилитель был опасно близок к колебаниям из-за фазового сдвига, вызванного низкими значениями C1 и C2, а также низким сопротивлением источника (10 Ом). В реальном мире этого не произошло бы, потому что номиналы конденсаторов выбирались бы для полной звуковой полосы пропускания (от 20 до 20 000 Гц).

Аттенюатор

Одна ошибка, которую часто допускают любители, касается уровня сигнала.Немногие функциональные генераторы выдают сигналы достаточно низкого уровня, чтобы их можно было использовать в качестве источника сигнала низкого уровня. Делитель напряжения 100: 1 является необходимым дополнением к вашему генератору сигналов - он обеспечивает достаточно низкий уровень сигнала, чтобы предотвратить искажения в усилителе с высоким коэффициентом усиления, и обеспечивает выход с низким импедансом, что упрощает измерения. Кроме того, напряжение переменного тока может быть измерено на входе аттенюатора, что упрощает требования к контрольно-измерительным приборам.

Графическая визуализация

Не пытайтесь согласовать это со схемой на рисунке 1 - параметры (Vcc, RL, рабочая точка и т. Д.)) были выбраны для лучшего визуального представления.

Входной токовый сигнал (справа) слегка наклонен, чтобы соответствовать наклону характеристических кривых.
Выходной ток (слева) показывает входной ток, умноженный на текущее усиление (hFE или).
Выходное напряжение (внизу) указывает дельту E = дельта I * R (где дельта = изменение значения).
Можно наблюдать, как происходит ограничение сигнала - насыщение вверху слева и отсечка внизу справа.

Репликация цепи

Читателям предлагается воспроизвести мою простую схему и результаты - надеюсь, вы получите столько же удовольствия и узнаете столько же или больше.Не требуется много оборудования - ознакомьтесь со следующим списком:

Протоборд

Малый блок питания постоянного тока или аккумулятор

Генератор функций

Аттенюатор сигнала - сделайте свой собственный

DMM - предпочтительно тот, который может считывать милливольт переменного тока, или, еще лучше, тот, который может отображать уровень сигнала в дБ, или, возможно, классический винтажный аудиовольтметр (поиск на eBay для HP 403B)
Осциллограф
- высокая производительность не требуется

Фото

На будущее

Часть 2 обсудит неуловимый входной импеданс (сопротивление)
Часть ?? обсудим невероятные, но простые средства значительного улучшения этой простой схемы

Как разработать микрофонный усилитель

Микрофоны не генерируют большой выходной сигнал, в лучшем случае милливольты.Им почти всегда требуется какой-либо предусилитель для усиления сигнала до приемлемого уровня. Недавно я захотел использовать недорогой электретный микрофон для небольшого громкоговорителя ближнего действия, и мне нужно было сделать для него усилитель. Вот что я сделал.

Проверенный подход к проектированию

Я всегда следую логическому пошаговому процессу, когда что-то проектирую. Вот процедура, изложенная в моей собственной новой книге Practical Electronic Design for Experimenters :

Укажите цель проектирования.Определите конечный продукт. Я всегда стараюсь записать это в свой дизайнерский блокнот. Просто набросайте пару предложений, чтобы описать то, что вы хотите. У вас должен быть блокнот для записи всех ваших схем, тестов, рисунков, заметок и т. Д. По проекту.

Перечислите ключевые особенности и основные характеристики. Какие бывают входы и выходы? Мой подход состоит в том, чтобы рассматривать готовый продукт как черный ящик с определенными входами и выходами. Мощность постоянного тока и заземление обычно заданы. Что еще? Определите их как можно лучше. На рис. 1 показано, как выглядел мой черный ящик.

Узнайте, как работает продукт или схема. Поищите в Интернете подробности работы и некоторые возможные схемы. Также поищите в учебниках основные схемы, на которых можно учиться. Убедитесь, что вы знаете, как работает схема. Поищите процедуры проектирования или извлеките их из имеющейся у вас информации. Нарисуйте блок-схему, если можете.

Выберите схему. Посмотрите все свои референсы и выберите схему. Обычно вы не разрабатываете полностью с нуля.Если вы найдете что-то похожее для начала, вы измените и адаптируете это к своей цели. Конечно, вы можете просто скопировать существующую схему и построить ее. Неизменно большинство экспериментаторов модифицируют и улучшают то, что находят и любят.

Сделайте дизайн. Выберите компоненты. Нарисуйте схему для работы; тот, который вы можете добавлять и изменять.

Смоделируйте схему. Если у вас есть программное обеспечение для моделирования, такое как Multisim или эквивалентное, создайте схему и смоделируйте ее. Поиграйте с дизайном, пока не добьетесь того, чего хотите.

Постройте прототип. Если у вас нет программного обеспечения для моделирования, перейдите непосредственно к реальной схеме, построенной на беспаечной макетной плате.

Проверьте схему, чтобы убедиться, что она делает то, что вы хотите. Изменяйте и настраивайте, пока он не станет работать так, как вы хотите.

Пакет. Вы можете очистить его, уменьшить и придать формат для установки в корпусе. Перфорированная плита - хороший выбор, поэтому вам не придется прибегать к сложностям с печатной платой.

Рисунок 1: Усилитель мощности 386 IC, который управляет трехдюймовым динамиком.

Продолжение дизайна

Хорошо, вот несколько примечаний, чтобы проиллюстрировать процесс, через который я прошел.

Первым делом я посмотрел спецификации микрофона (микрофона). У меня есть таблица, чтобы увидеть, что мне нужно сделать. Электрет, который у меня был, был недорогой моделью, которая содержала внутренний полевой транзистор для начального усиления и изоляции. Он может работать от источника постоянного тока от пяти до 15 вольт. Его частотная характеристика составляет от 12 Гц до 12 кГц. Выходное напряжение не указано.

Затем я записал некоторые характеристики усилителя, как я видел и понял их:

Требуется усиление, неизвестно, поэтому проверьте разные уровни (10, 100). Прирост должен быть легко изменен. Схема, вероятно, должна иметь регулятор усиления. Подойдет простой горшечный делитель напряжения.

Источник входного сигнала - электретный микрофон.

Входное сопротивление, высокое, 1 МОм было бы неплохо.

Низкое выходное сопротивление обычно лучше всего. Желаемая нагрузка - динамик 8 Ом.

Частотный диапазон: от 20 Гц до 12 кГц.Это исходит из спецификации микрофона, но я сомневаюсь, что здесь нужна высокая точность.

Источник питания: 9 В (выбрано для установки 9-вольтовой батареи). Все, что до 12 вольт, тоже должно работать нормально.

Затем поиск в Интернете обнаружит всевозможные схемы. Распечатайте подробную информацию о тех, кто вас интересует. Отметьте все найденные вами ссылки на книги.

Выберите цепь. Мой поиск показал много электретных микрофонных усилителей. Они попали в следующие основные категории:

Биполярный переходной транзистор (BJT), дискретная схема

JFET, дискретная схема

Операционный усилитель

Обычно я ищу самую простую схему, требующую наименьшего количества деталей.Я предпочитаю ИС дискретным компонентным схемам. Я предпочитаю ОУ. Однако схемы BJT и JFET действительно просты и дешевы. Любой из них, вероятно, будет работать нормально. Процессы проектирования BJT и FET очень подробны и суетливы. Вам нужно выбрать транзистор, получить техническое описание, затем проработать конструкцию смещения, а затем подробности прохождения сигнала.

Конструкция операционного усилителя проще и прямо из учебника. Вы должны иметь под рукой хороший справочник по операционным усилителям, так как с операционными усилителями можно реализовать очень много проектов.Они простые и почти всегда работают. Это может быть самая полезная из имеющихся микросхем. Узнай и пользуйся.

Ключевым требованием здесь является то, что мне нужен усилитель, который будет управлять небольшим динамиком. Это усилитель мощности. Операционный усилитель общего назначения этого не сделает. Итак, мне нужен операционный усилитель мощности. И такое действительно существует. Одна из популярных микросхем - LM386. Если вы искали «усилитель мощности», то, вероятно, подошел именно этот. Он будет работать с небольшим динамиком и сконфигурирован как операционный усилитель.

Я получил необходимую информацию о дизайне из нескольких поисков в Интернете, из таблицы данных, учебника, который у меня был под рукой, и из моей собственной новой книги.Если вы планируете больше заниматься дизайном, вам может понадобиться его копия, поскольку она содержит наиболее распространенные схемы и процедуры проектирования. См. Ссылки в конце статьи, чтобы узнать, что я использовал.

Рисунок 2 показывает, что я придумал. Эта схема усилителя мощности LM386 IC старая, дешевая, доступная и все еще хороша. Он может выдавать до одного ватта при правильных условиях и может управлять трехдюймовым динамиком.

Рисунок 2.

Усилитель имеет усиление 20, которого должно быть достаточно для работы динамика.Напряжение источника питания должно быть в диапазоне от 4 до 12 В. Вероятно, в даташите была эта схема. Не так много тяжелой проектной работы, но некоторые дизайн-проекты точно такие же, поскольку всю работу выполняет IC.

Всегда возникает вопрос, где взять конкретные значения компонентов. Многие из них - предположения, основанные на предыдущем опыте. Некоторые из них взяты из схемы, рекомендованной в техническом описании. Потенциал 10 кОм, конденсатор связи с динамиком (220 мкФ), резистор 10 Ом и 0.Конденсатор 05 мкФ прямо из даташита.

Конденсаторы 0,1 мкФ и 100 мкФ на линии 9 В представляют собой развязывающие / байпасные конденсаторы, которые помогают поддерживать чистоту шума в линии 9 В постоянного тока. Я использовал блок питания на 9 В, а не аккумулятор. Было шумно, но конденсаторы убрали его.

О микрофоне

Раньше я работал с электретными микрофонами, и мне вообще не повезло с ними. Они дешевы и обидчивы. Если вы получите хороший и правильно настроите, он будет работать.По 79 центов за штуку вы получаете то, за что платите. Из трех купленных мною работал только один. Я предлагаю протестировать микрофон, прежде чем подключать его к усилителю.

Кстати, электретный микрофон - устройство поляризованное. Это означает, что он должен быть подключен с правильной полярностью. Если у вас есть один из микрофонов с присоединенными проводами, черный провод является отрицательным и должен быть заземлен. Красный вывод положительный и должен быть подключен к подтягивающему резистору 15 кОм на 9 В. Это также ваш микрофонный выход.В устройстве, которое я получил, было только два коротких немаркированных неизолированных провода, которые аккуратно вставлялись в гнездо для макетной платы.

Один из способов определить провода - использовать омметр в качестве измерителя непрерывности. Проверьте, какой из двух контактов подключен напрямую (OΩ) к металлическому корпусу микрофона. Это отрицательный вывод, который должен быть заземлен.

Для проверки микрофона вам понадобится осциллограф. Это поднимает одну большую проблему с дизайном. Вы не станете хорошим дизайнером без нескольких хороших инструментов для тестирования.Ваш цифровой мультиметр (DMM) - один из тех, которые у вас, вероятно, уже есть. Тебе придется укусить пулю и получить прицел. Есть множество вариантов, включая подержанный, дешевый или тот, который является частью виртуального инструмента, который использует ПК или ноутбук в качестве процессора и экрана.

Просто подключите микрофонную схему, как показано слева на Рисунок 2 . Подключите + 9В и землю. Подключите вход осциллографа к выходному конденсатору и заземлению. Затем, наблюдая за прицелом, говорите в микрофон.А еще лучше кричи.

Убедитесь, что вертикальный усилитель осциллографа настроен на один из наиболее чувствительных диапазонов, например 20 или 50 мВ на деление. Вы должны увидеть несколько случайных голосовых сигналов. Я поигрался с подтягивающим резистором и смог максимизировать выходную мощность со значением 15 кОм.

Да, это грубый тест, но я обнаружил, что у меня два плохих микрофона после того, как я построил всю схему. Чтобы понять это, потребовалось некоторое устранение неполадок. Сначала проверьте свой микрофон и устраните эту проблему.

Между прочим, хороший способ спроектировать - построить и протестировать схему поэтапно, проверяя каждую по отдельности, прежде чем соединить их все вместе. Как только вы убедитесь, что микрофон выдает некоторое напряжение, соберите усилитель и подключите его к Майк.

Включите питание цепи и проверьте, можете ли вы говорить в микрофон и слышать это в динамике. Предупреждение: вероятно, будет много обратной связи между динамиком и микрофоном, вызывающей колебания, визг или устойчивый тон.Держите динамик и микрофон как можно дальше друг от друга. В рекомендациях на рис. 2 говорится, что используйте длинные провода на динамике, чтобы держать его подальше от микрофона. Эта схема усиливала мой голос, но он не был громким.

Если вам действительно нужно большее усиление, вы должны подключить конденсатор 10 мкФ между контактами 1 и 8 микросхемы 386; опять же, см. Рисунок 2 . Это увеличивает выигрыш до 200 - огромный выигрыш. Если он слишком громкий, помните, что у вас есть регулятор усиления 10K, чтобы установить выходной сигнал на приемлемый уровень.

Окончательный тест - включить все схемы и говорить в микрофон. Выходной сигнал динамика должен быть громким и четким. Будьте осторожны с обратной связью от динамика к микрофону. В противном случае все, что вы получите, - это громкий звук, когда все будет колебаться. NV

Список литературы

Если вы собираетесь больше заниматься дизайном, вам понадобится базовая справочная библиотека. Приведенные ниже книги - хорошее место для начала. Посетите веб-сайт издателя, Amazon или другие ваши любимые источники.

Carter, B. & Mancini, R., Op-Amps for Everyone, 3 ^rd edition , Newnes / Elsevier, 2009.

Френзель Л., Практическое проектирование электроники для экспериментаторов , McGraw Hill, 2020.

Горовиц П. и Хилл У., Искусство электроники, 3 ^rd издание, Cambridge University Press, 2015.

SparkFun Mic Preamp - PRT-08872

Мне пришлось вмешаться ... Этот предусилитель - именно то, что мне было нужно! Я возился с модулями микросхем APR9600, ISD1720, ISD1730 и ISD17240, которые позволяют записывать голос на микросхему, при этом большая часть функций обрабатывается микросхемой.Я использовал электретный микрофон со всеми этими модулями записи голоса, но обнаружил, что, если я не говорю прямо в электретный микрофон, голосовой сигнал в основном теряется.
Я попытался использовать усилители на основе LM386 для усиления моих уже записанных записей (а также комплект усилителя Velleman 7W от Amazon), и пока эти усилители работали, я в основном усиливал окружающий шум комнаты во время записи.
Использование этого микрофонного предусилителя полностью решило мою проблему с низким голосовым сигналом! Я заказал одну из этих печатных плат (нет, они не дают вам никаких деталей, кроме печатной платы), добавил несколько резисторов, конденсаторов и перемычек / разъемов, светодиод, транзистор BC547 и переключатель и припаял его.Я поместил электретный микрофон, который использовал для модулей записи голоса, на предварительный усилитель и подключил выход предварительного усилителя ко входу модуля записи голоса. Он сработал сразу и усилил запись голоса до очень приемлемого уровня, сохранив ее в модуле записи голоса.

Одно предостережение, которое я обнаружил (которое, безусловно, могло быть связано с модулем ISD17240 IC, который я использовал для своего последнего записывающего устройства), заключалось в том, что предварительный усилитель работал лучше всего для меня где-то около 4-5 В постоянного тока (вместо 9 В согласно спецификации .Когда я поднял напряжение на предусилителе до 9 В, эффект предварительного усиления уменьшился на , а не увеличился. Я уверен, что кто-то может сказать нам, почему это так, но для меня это отлично работает, так как это напряжение моего модуля ISD17240 IC.

Примечание: как один другой пользователь упомянул, что соединение печатной платы разъема RCA было неисправным (в какой-то момент 3 года назад), я не стал использовать разъем, а вместо этого использовал Out + и Out- для выхода из предусилителя. . Сейчас это может быть исправлено, но я этим не пользовался...
.

No related posts.

Микрофонный усилитель на одном транзисторе: схема подключения, как настроить

Усилитель для электретного микрофона

Микрофонный усилитель для электретного микрофона

Микрофонный усилитель на одном транзисторе

Схема микрофонного усилителя на микросхеме

Усилитель с микрофонным входом

Микрофонные усилители

УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ МИКРОФОНА

Шпионские штучки, или Секреты тайной радиосвязи / Арсенал-Инфо.рф

Простые схемы для усиления речи после микрофона. Усилитель для компьютерного микрофона с фантомным питанием

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Испытания микрофона и выводы

Самые интересные ролики на Youtube

Конструкция и детали.

Технические параметры К538УН3А.

Электрические параметры.

Назначение выводов микросхемы К538УН3А.

Типовая схема включения микросхемы.

Печатные платы.

Корпус.

Сравнительные испытания.

Как правильно подключить динамический микрофон к кабелю.

Ура! Заработало!

Для сборки схемы чувствительного микрофона нам понадобится:

Микрофонный усилитель по двум проводам

Микрофонный усилитель для компьютера

Простой микрофонный усилитель на КТ3102Е

Микрофонный усилитель на транзисторах КТ3102Е

Микрофонный усилитель на печатной плате

Микрофонный усилитель на одном транзисторе | КВ аппаратура

с использованием транзистора 2N3904

Аппаратные компоненты

Рабочее пояснение

Приложения

Транзисторы Схема динамического микрофонного предусилителя с печатной платой

2-х транзисторный динамический микрофонный предусилитель

Список покупок

Динамический микрофонный предусилитель с использованием 3-х транзисторов

Как построить

2-я цепь: 3 транзисторных динамических микрофонных предусилителя

Читайте также:

Транзисторный микрофонный моно C945

Как собрать схему микрофонного усилителя

Выбор операционного усилителя

Коэффициент усиления операционного усилителя

Дизайн:

Схема выводов:

Принципиальная схема:

Схема усилителя MIC на двух транзисторах

Простой микрофонный предусилитель

Обзор схемных характеристик

Описание цепи

Измеренные характеристики от прототипа

Список компонентов

Идеи модификации

Сравнение усилителя с другими усилителями

Вопросы и ответы

- Часть 1

Как разработать микрофонный усилитель

Проверенный подход к проектированию

Продолжение дизайна

О микрофоне

Список литературы

SparkFun Mic Preamp - PRT-08872

Оставить комментарийОтменить комментарий