Постът обяснява как работят електрическите микрофонни устройства чрез подходящи схеми и формули.

Какво е микрофон

Микрофонът е устройство, предназначено за трансформиране на слаби звукови вибрации в малки електрически импулси, които след това могат да бъдат усилени чрез усилвател на мощност през високоговорител за постигане на по-силно възпроизвеждане на звука.

“как работи двупосочният превключвател ”

Най-често срещаната и универсална форма на микрофонно устройство, използвано в електронните схеми, са електретните микрофони.

Тези микрофони са с миниатюрни размери, изключително чувствителни и могат да улавят или да реагират на звукови вибрации от всички ъгли, т.е. от пълен ъгъл от 360 градуса.

Как работят Electret микрофоните

Електретният микрофон се състои главно от мембрана, няколко електрода и вграден JFET.
Мембраната е изработена от тънък тефлонов материал и е наричана също като „електрет” и оттам идва името електрет MIC.
Този електрет има фиксиран заряд (C) и е вграден между двата електрода.
Електретът, заедно с двата електрода, има формата на чувствителен променлив кондензатор, чиято външна повърхност реагира на звукови вибрации, пораждайки различен капацитет на двата електрода.
Звуковите вълни под формата на въздушно налягане движат един от електродите, обърнати към отворената страна на MIC, причинявайки ефективни промени в капацитивните плочи.
Моментната стойност на променливия капацитет на MIC става право пропорционална на звуковото налягане, удрящо електрета в този момент.

Изчисляване на капацитета на MIC

Както бе споменато по-рано, тъй като стойността на заряда върху тефлоновия материал е фиксирана, потенциалната разлика, развита в MIC кондензатора, става еквивалентна на стойността, която може да бъде изразена със следната формула:

Q = C.V

Където Q е зарядът (който е фиксиран за електрета)

C показва капацитета, докато V означава развитото ниво на напрежение или потенциалната разлика в електродите.

Горната дискусия предполага, че вътрешната конструкция на електрета MIC се държи като източник на напрежение, свързан с променлив ток.

Повечето електрети MIC имат вграден JFET, чиято порта е свързана с електретния кондензатор, образувайки буфер за кондензатора на MIC.

Тъй като зарядът на кондензатора е фиксиран, този буфер трябва да бъде с много висок импеданс и точно затова се използва JFET.

Следващата диаграма показва основното вътрешно окабеляване на типичен електронен микрофон.

Звуковите вибрации, удрящи електретния кондензатор, променят неговия капацитет, произвеждайки модулиращо напрежение за порта на JFET, посочено като Vg .

Тази модулация променя модела на текущия поток през канализацията / източника на JFET, представен като Имич .

Стабилизиращ резистор RG може да се види и вътрешно свързан през портата и източника на JFET, гарантира се, че този резистор има изключително висока стойност, за да се избегне шунтиране на изхода на електрети за порта JFET.

“закон на био-саварт ”

Разрез на вътрешна структура на Electret MIC

Следващото изображение показва изглед в разрез на примерен електрет MIC.

Един от електродите се образува чрез метализиране на неговия слой върху зареден полимерен филм.

Този метализиран слой е свързан с корпуса на MIC чрез метална шайба.

Случаят на MIC от своя страна е свързан с проводника на източника на вътрешния JFET.

Другата кондензаторна плоча или вторият електрод са направени с помощта на задна метална плоча, която може да се види отделена от метализирания слой филм чрез пластмасова шайба. След това тази плоча е свързана с порталния терминал на JFET

Звуковите вълни, удрящи тази плоча, генерират ниво на напрежение върху нея, като по този начин променят разстоянието между капацитивните електроди и причиняват еквивалентна потенциална разлика в тях.

Това променливо напрежение през изтичането на JFET се използва като изход за следващ етап на предусилвател, който допълнително усилва това до ниво, което може да бъде възпроизведено през високоговорител, и може да се чуе усилена версия на звуковите вълни.