Πώς να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα ενισχυτή μικροφώνου

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πώς να φτιάξουμε ένα κύκλωμα ενισχυτή μικροφώνου με τον λειτουργικό ενισχυτή LM324. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καλός προενισχυτής για έργα ήχου.

Επιλογή Opamp

Η καρδιά του κυκλώματος ενισχυτή μικροφώνου είναι ένα op-amp LM324 το οποίο είναι τετραπλός-ενισχυτής μορφοποιημένος σε ενιαίο IC . Θα χρησιμοποιήσουμε ένα από αυτά για το έργο μας. Οι αναγνώστες μπορούν να δοκιμάσουν διαφορετικά op-amp όπως IC 741 κ.λπ. ή IC LM321.

Το μικρόφωνο είναι μια συσκευή που μετατρέπει τα ηχητικά κύματα σε ηλεκτρικά σήματα. Αλλά το ακατέργαστο ηλεκτρικό σήμα από το μικρόφωνο δεν επαρκεί για την επεξεργασία σημάτων για το έργο σας.

Ένα τυπικό μικρόφωνο που χρησιμοποιείται για έργα χόμπι μπορεί να εκπέμψει περίπου 0,02V σήμα κορυφής προς κορυφή, το οποίο δεν επαρκεί για ανίχνευση από ένα IC ή έναν μικροελεγκτή. Για να παράγουμε σήμα υψηλότερης τάσης, χρειαζόμαστε ενισχυτή.

Κέρδος ενός OpAmp

Το κύριο πλεονέκτημα ενός ενισχυτή που βασίζεται σε op-amp είναι ότι μπορούμε να προσαρμόσουμε το κέρδος αλλάζοντας τις συγκεκριμένες τιμές αντίστασης.

Το κέρδος του ενισχυτή που εμφανίζεται δίνεται από:

Κέρδος = 1 + (R2 / R1)

Εάν συνδέουμε ένα ακουστικό στην έξοδο, χρειαζόμαστε τουλάχιστον 2V από κορυφή σε κορυφή για να ακούσουμε εύλογο ήχο. Επομένως, πρέπει να ενισχύσουμε το δεδομένο σήμα τουλάχιστον 100 φορές.

Έξοδος = 0,02V x 100 = 2V

Το ποσό ή οι χρόνοι με τους οποίους πρόκειται να ενισχύσετε το σήμα εισόδου ονομάζεται «κέρδος». Εδώ το κέρδος είναι 100. Είναι μια τιμή χωρίς διάσταση, επομένως δεν υπάρχει μονάδα.

Ο σχεδιασμός:

Συνιστάται να διατηρείτε την τιμή R1 σταθερή για αρχάριους και να αλλάζετε την τιμή R2 για την προσαρμογή του κέρδους.

Εδώ διατηρούμε την τιμή R1 ως 1K ohm και το R2 ως 100K ohm. Εφαρμόζοντας τον τύπο κέρδους παίρνουμε 100 ως αποτέλεσμα.

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

Έτσι, εάν πρόκειται να συνδέσετε κάτι πιο ισχυρό, όπως ένα μικρό ηχείο, ίσως χρειαστεί να αυξήσουμε ακόμη περισσότερο το κέρδος.

Να θυμάστε πάντα, δεν μπορείτε να πάρετε κάτι περισσότερο από το τίποτα, επομένως πρέπει να εφαρμόσουμε επαρκή τάση στην είσοδο.

Εάν χρειάζεστε κορυφή έως κορυφή 10V, πρέπει να εφαρμόσετε τουλάχιστον 12V, διαφορετικά ενδέχεται να προκύψει αποκοπή στην έξοδο. Αυτό μπορεί να μην προσφέρει καλή και καθαρή έξοδο ήχου.

Το προτεινόμενο κύκλωμα ενισχυτή μικροφώνου μπορεί να ενισχύσει το σήμα εισόδου χιλιάδες φορές, αυτό δεν σημαίνει ότι μπορείτε να οδηγήσετε ένα ηχείο οικιακού κινηματογράφου.

Αυτό το κύκλωμα μπορεί απλώς να εξάγει το ρεύμα στο εύρος mA. Εάν πρέπει να οδηγήσετε αυτά τα ογκώδη ηχεία, ίσως χρειαστείτε ρεύμα μεγαλύτερο από 1 αμπέρ.

Διάγραμμα καρφιτσών:

Διάγραμμα κυκλώματος:

Η πηγή ισχύος είναι η διαφορική τροφοδοσία, η οποία αποτελείται από δύο μπαταρίες 9V σε συνδυασμό με πυκνωτές για ομαλή και λιγότερη ισχύ. Ο πυκνωτής 2.2uF προορίζεται για την εξάλειψη της τάσης DC που εισέρχεται στο IC.

Η αντίσταση 4,7K βοηθά την τροφοδοσία του μικροφώνου. R1 και R2 είναι αντίσταση προσαρμογής κέρδους, μπορείτε να υπολογίσετε τις δικές σας τιμές. Ο πυκνωτής 2.2uf στην έξοδο είναι να περικόψει τα εξαρτήματα DC.

Κύκλωμα ενισχυτή MIC χρησιμοποιώντας δύο τρανζίστορ

Τα δυναμικά μικρόφωνα κρυστάλλου και υψηλής σύνθετης αντίστασης συνήθως δεν μας επιτρέπουν να το χρησιμοποιούμε με μακριά καλώδια, εκτός εάν εισάγεται ένας συγκεκριμένος μετασχηματιστής ζεύξης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο θόρυβος βουητού και άλλες αδέσποτες παραλαβές μπορούν να μπουν στη γραμμή. Αλλά ένας μίνι μετασχηματιστής, μπορεί στην πραγματικότητα να είναι πολύ δαπανηρός, ειδικά όταν απαιτείται υψηλή απόκριση πιστότητας.

Η παρακάτω ιδέα αντιπροσωπεύει μια τεχνική που μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε τον προενισχυτή ακόμα και σε μεγαλύτερες αποστάσεις από την πηγή εισόδου μουσικής ή ομιλίας. Αυτός ο προενισχυτής είναι εγκατεστημένος στο άκρο του μικροφώνου που λειτουργεί σαν μετασχηματιστής αντιστοίχισης αντίστασης (υψηλή προς χαμηλή) και ταυτόχρονα διαθέτει εύχρηστο κέρδος τάσης.

Αυτό το κύκλωμα δεν είναι συμβατικό επειδή η ισχύς για τον προενισχυτή εξάγεται από τον κύριο ενισχυτή ισχύος και παρέχεται μέσω της ίδιας κοινής ομοαξονικής δυναμικής χορδής.

ΠΑΡΟΧΗ ΠΡΟΜΗΘΕΙΑΣ

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις βασικές λειτουργικές λεπτομέρειες του σχεδιασμού.

Ας φανταστούμε πρώτα ότι η τροφοδοσία στον προενισχυτή προέρχεται από την κύρια μονάδα ενισχυτή ισχύος.

Οι αντιστάσεις Ra και Rb καθορίζουν την τάση που παρέχεται στον προενισχυτή. Κατά συνέπεια, όταν ο προενισχυτής τραβά ένα ρεύμα ενισχυτή, η τάση που λαμβάνεται στον προενισχυτή μπορεί να υπολογιστεί με

V preamp = Vs - I (Ra + Rb)

όπου V είναι η τάση τροφοδοσίας. Ο προενισχυτής που περιγράφεται λεπτομερώς σε αυτό το άρθρο δημιουργήθηκε για λειτουργία με παροχή 10V.

Το απαραίτητο ρεύμα είναι 2mA. Εάν θεωρήσουμε ότι η τάση που πατάει στον κύριο ενισχυτή είναι Vs και εάν το Ra είναι ίσο με το Rb, η παραπάνω εξίσωση απλοποιείται

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ωμ

Μπορεί να είναι σημαντικό να σημειωθεί σε αυτό το στάδιο ότι αυτή η συγκεκριμένη προσέγγιση απόκτησης τάσης τροφοδοσίας από τον κύριο ενισχυτή πρέπει να εφαρμόζεται μόνο με ενισχυτές τρανζίστορ χαμηλής τάσης που έχουν υψηλότερη τάση τάσης 50V.

Το πρωτότυπο προοριζόταν για ενισχυτές που λειτουργούσαν με τροφοδοσία 20V. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοσδήποτε παρόμοιος ενισχυτής τρανζίστορ που έχει αυτόν τον τύπο τροφοδοσίας.

Το προηγούμενο λαμβάνοντας υπόψη την τροφοδοσία ενισχυτή είναι 20V τότε

Ra = Rb = 2.5K ή απλά 2.2K, ακόμη και αυτή η τιμή δεν είναι τόσο κρίσιμη, αλλά όχι χαμηλότερη από αυτήν.