Mikrofonivahvistinpiirin rakentaminen

Tässä artikkelissa aiomme nähdä, kuinka rakentaa mikrofonivahvistinpiiri operatiivisella vahvistimella LM324. Tätä piiriä voidaan käyttää hyvänä esivahvistimena ääniprojekteille.

Opampin valitseminen

Mikrovahvistinpiirin sydän on op-vahvistin LM324, joka on nelinkertainen op-amp-muovattu yhdeksi IC: ksi . Aiomme käyttää yhtä niistä projektissamme. Lukijat voivat kokeilla erilaisia ​​op-amp-vahvistimia, kuten IC 741 jne. Tai IC LM321.

Mikrofoni on laite, joka muuntaa ääniaallot sähköisiksi signaaleiksi. Mutta mikrofonin raaka sähköinen signaali ei riitä prosessoimaan signaaleja projektiisi.

Tyypillinen harrastusprojekteihin käytetty mikrofoni voi tuottaa noin 0,02 V: n huipusta huippuun -signaalin, joka ei ole riittävä havaitsemaan IC: llä tai mikrokontrollerilla. Suuremman jännitesignaalin tuottamiseksi tarvitsemme vahvistimen.

OpAmp: n voitto

Op-amp-pohjaisen vahvistimen suurin etu on, että voimme säätää vahvistusta muuttamalla erityisiä vastusarvoja.

Esitetyn vahvistimen vahvistus saadaan:

Vahvistus = 1 + (R2 / R1)

Jos yhdistämme kuulokkeet lähtöön, tarvitsemme vähintään 2 V: n huipusta huippuun -signaalin kohtuullisen määrän äänen kuulemiseksi. Joten meidän on vahvistettava annettua signaalia vähintään 100 kertaa.

Lähtö = 0,02 V x 100 = 2 V

Määriä tai aikoja, joilla aiotte vahvistaa tulosignaalia, kutsutaan ”vahvistukseksi”. Tällöin voitto on 100. Se on dimensioton arvo, joten yksikköä ei ole.

Muotoilu:

On suositeltavaa pitää R1-arvo vakiona aloittelijoille ja muuttaa R2-arvoa vahvistuksen säätämiseksi.

Tässä pidetään R1-arvo 1K ohmina ja R2 100K ohmina. Vahvistuskaavaa soveltamalla saadaan 100.

Vahvistus = 1+ (100K / 1K) = 101 (voitto)

Joten jos aiot liittää jotain tehokkaampaa, kuten pienen kaiuttimen, meidän on ehkä lisättävä vahvistusta vielä enemmän.

Muista aina, et voi saada mitään enemmän tyhjästä, joten meidän on käytettävä riittävää jännitettä tuloon.

Jos tarvitset huipusta huippuun 10 V, sinun on käytettävä vähintään 12 V: tä, muuten ulostulossa voi tapahtua leikkausta. Tämä ei välttämättä tuota hyvää ja puhdasta äänentoistoa.

Ehdotettu mikrofonivahvistinpiiri voi vahvistaa tulosignaalia tuhansia kertoja, mikä ei tarkoita, että voit ajaa kotiteatterikaiuttimia.

Tämä piiri voi vain antaa virran mA-alueella. Jos haluat ajaa näitä suuria kaiuttimia, saatat tarvita yli 1 ampeerin virran.

Tappikaavio:

Piirikaavio:

Virtalähde on differentiaalinen virtalähde, joka koostuu kahdesta 9 V: n akusta yhdistettynä kondensaattoreihin tasaisen ja meluttoman virran saamiseksi. 2.2uF-kondensaattori on tarkoitettu tasajännitteen poistamiseen mikropiiriin.

4,7 kt: n vastus auttaa virtamaan mikrofonia. R1 ja R2 on vahvistuksen säätövastus, voit laskea omat arvosi. Lähdössä oleva 2.2uf-kondensaattori katkaisee tasavirtakomponentit.

MIC-vahvistinpiiri kahdella transistorilla

Dynaamiset kristalli- ja korkean impedanssin mikrofonit eivät yleensä salli meidän käyttää sitä pitkien johtojen kanssa, paitsi kun tietty kytkentämuuntaja otetaan käyttöön. Tämä johtuu siitä, että humina ja muut harhautuvat poiminnat voivat mahdollisesti päästä linjalle. Mutta minimuuntaja voi olla todellakin liian kallista, varsinkin kun vaaditaan korkean tarkkuuden vastausta.

Alla oleva idea edustaa tekniikkaa, jonka avulla voimme käyttää esivahvistinta jopa pidemmillä etäisyyksillä musiikin tai puheen tulolähteestä. Tämä esivahvistin on asennettu mikrofonin päähän, joka toimii kuin impedanssia vastaava muuntaja (korkeasta matalaan), ja samalla on kätevä jännitteen vahvistus.

Tämä piiri on epätavallinen, koska esivahvistimen teho erotetaan päätehovahvistimesta ja syötetään saman yhteisen koaksiaalidynamiikan kautta.

ESITTELE TOIMITUS

Seuraava kuva esittää suunnittelun operatiiviset perustiedot.

Kuvitellaan ensin, että esivahvistimen syöttö tulee päätehovahvistimesta.

Vastukset Ra ja Rb määrittävät esivahvistimeen syötetyn jännitteen. Näin ollen, kun esivahvistin vetää I-vahvistimen virran, esivahvistimeen pääsevä jännite voidaan laskea

V esivahvistin = Vs - I (Ra + Rb)

missä V on syöttöjännite. Tässä artikkelissa kuvattu esivahvistin luotiin toimimaan 10 V: n jännitteellä.

Tarvittava virta on 2 mA. Jos katsotaan, että päävahvistimen jännitteen napautus on Vs ja jos Ra on yhtä suuri kuin Rb, yllä oleva yhtälö yksinkertaistuu

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ohmia

Voi olla tärkeää huomata tässä vaiheessa, että tätä erityistä lähestymistapaa syöttöjännitteen saamiseksi päävahvistimesta tulee soveltaa vain matalajännitteisillä transistorivahvistimilla, joiden jännitteen enimmäiskoko on 50 V.

Prototyyppi oli tarkoitettu vahvistimille, jotka toimivat 20 V: n virtalähteellä. Mitä tahansa samanlaista transistorivahvistinta, jolla on tämän tyyppinen syöttö, voidaan käyttää.

Vahvistimen syöttö on siis 20 V

Ra = Rb = 2,5 K tai yksinkertaisesti 2,2 K, edes tämä arvo ei ole niin kriittinen, mutta ei pienempi kuin tämä.