Как да изградим верига за усилвател на микрофон

В тази статия ще видим как да изградим микрофонна усилвателна схема с операционен усилвател LM324. Тази схема може да се използва като добър предусилвател за аудио проекти.

Избор на Opamp

Сърцето на веригата на усилвателя на микрофона е операционен усилвател LM324, който е четириядрен усилвател, формован в единична интегрална схема . Ще използваме един от тях за нашия проект. Читателите могат да опитат различни операционни усилватели като IC 741 и т.н. или IC LM321.

Микрофонът е устройство, което преобразува звуковите вълни в електрически сигнали. Но суровият електрически сигнал от микрофона не е достатъчен за обработка на сигнали за вашия проект.

Типичен микрофон, използван за хоби проекти, може да издава приблизително 0,02 V пиков до пиков сигнал, което е недостатъчно за откриване от IC или микроконтролер. За да произведем сигнал с по-високо напрежение, ще ни трябва усилвател.

Печалба на OpAmp

Основното предимство на усилвателя, базиран на операционен усилвател, е, че можем да регулираме усилването чрез промяна на специфичните стойности на резистора.

Коефициентът на усилване на показания усилвател се дава от:

Печалба = 1 + (R2 / R1)

Ако свързваме слушалки на изхода, имаме нужда от поне 2V пиков до пиков сигнал, за да чуем разумно количество звук. И така, трябва да усилим дадения сигнал поне 100 пъти.

Изход = 0,02V x 100 = 2V

Количеството или времето, през което ще усилвате входния сигнал, се нарича „усилване“. Тук печалбата е 100. Това е безразмерна стойност, следователно няма единица.

Дизайнът:

Препоръчва се стойността на R1 да се поддържа постоянна за начинаещи и да се променя стойността на R2 за регулиране на печалбата.

Тук поддържаме R1 стойност като 1K ohm и R2 като 100K ohm. Прилагайки формулата за печалба, получаваме 100 като резултат.

Печалба = 1+ (100K / 1K) = 101 (печалба)

Така че, ако ще свържете нещо по-мощно, като малък високоговорител, може да се наложи да увеличим усилването още повече.

Винаги помнете, че не можете да получите нещо повече от нищото, следователно трябва да приложим достатъчно напрежение на входа.

Ако имате нужда от пик до пик 10V, трябва да приложите поне 12V, в противен случай може да се получи изрязване на изхода. Това може да не даде добър и чист звук.

Предложената схема на усилвател за микрофон може да усили входния сигнал хиляди пъти, това не означава, че можете да управлявате високоговорител за домашно кино.

Тази схема може просто да изведе тока в диапазон mA. Ако трябва да управлявате тези обемисти високоговорители, може да ви е необходим ток, по-голям от 1 ампер.

Диаграма на щифтовете:

Електрическа схема:

Източникът на захранване е диференциално захранване, което се състои от две 9V батерии, съчетани с кондензатори за гладка и по-малка мощност. 2.2uF кондензатор е за премахване на постояннотоково напрежение, постъпващо в интегралната схема.

4.7K резистор помага за захранването на микрофона. R1 и R2 е резистор за регулиране на печалбата, можете да изчислите собствените си стойности. 2.2uf кондензатор на изхода е за съкращаване на постояннотокови компоненти.

MIC усилвателна схема, използваща два транзистора

Кристалните и динамичните микрофони с висок импеданс обикновено не ни позволяват да го използваме с дълги проводници, освен когато е въведен определен свързващ трансформатор. Това е така, защото шумът от шума и други бездомни пикапи могат да попаднат в опашката. Но мини трансформаторът всъщност може да бъде твърде скъп, особено когато се изисква реакция с висока точност.

Идеята по-долу представлява техника, която ни позволява да използваме предусилвател дори на по-голямо разстояние от източника на музика или реч. Този предусилвател е инсталиран в края на микрофона, който работи като трансформатор за съвпадение на импеданса (от висок към нисък) и едновременно с това има удобно усилване на напрежението.

Тази схема е нетрадиционна, тъй като мощността за предусилвателя се извлича от основния усилвател на мощността и се подава през същия общ коаксиален динамичен хорд.

ПРЕДВАРИТЕЛНА ДОСТАВКА

Следващата фигура показва основните оперативни детайли на дизайна.

Нека първо си представим захранването на предусилвателя, идващо от основния усилвател.

Резисторите Ra и Rb установяват напрежението, доставено на предусилвателя. Следователно, когато предварителният усилвател изтече I усилващ ток, напрежението, получено в предусилвателя, може да се изчисли чрез

V предусилвател = Vs - I (Ra + Rb)

където V е захранващото напрежение. Предварителният усилвател, описан подробно в тази статия, е създаден, за да работи при захранване 10V.

Необходимият ток е 2mA. Ако вземем под внимание, че напрежението на основния усилвател е Vs и ако Ra е направено равно на Rb, горното уравнение опростява до

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ома

Може да е важно да се отбележи на този етап, че този специфичен подход за придобиване на захранващо напрежение от главния усилвател трябва да се прилага само при транзисторни усилватели с ниско напрежение с най-високо напрежение от 50V.

Прототипът е предназначен за усилватели, работещи с 20V захранване. Може да се използва всеки подобен транзисторен усилвател с този тип захранване.

Thefeore, като се има предвид, че захранването на усилвателя е 20V тогава

Ra = Rb = 2.5K или просто 2.2K, дори тази стойност не е толкова критична, но не по-ниска от тази.