Jak zbudować obwód wzmacniacza mikrofonu

W tym artykule zobaczymy, jak zbudować obwód wzmacniacza mikrofonowego ze wzmacniaczem operacyjnym LM324. Ten obwód może być używany jako dobry przedwzmacniacz w projektach audio.

Wybór Opampa

Sercem obwodu wzmacniacza mikrofonowego jest wzmacniacz operacyjny LM324, który jest poczwórnym wzmacniaczem operacyjnym uformowanym w jednym układzie scalonym . Jednego z nich wykorzystamy w naszym projekcie. Czytelnicy mogą wypróbować różne wzmacniacze operacyjne, takie jak IC 741 itp. Lub IC LM321.

Mikrofon to urządzenie, które przekształca fale dźwiękowe w sygnały elektryczne. Jednak surowy sygnał elektryczny z mikrofonu nie wystarcza do przetworzenia sygnałów dla twojego projektu.

Typowy mikrofon używany w projektach hobbystycznych może dawać około 0,02 V sygnału od szczytu do szczytu, co jest niewystarczające do wykrycia przez układ scalony lub mikrokontroler. Aby wytworzyć sygnał o wyższym napięciu, potrzebowalibyśmy wzmacniacza.

Zysk OpAmp

Główną zaletą wzmacniacza opartego na wzmacniaczu operacyjnym jest to, że możemy regulować wzmocnienie, zmieniając określone wartości rezystorów.

Wzmocnienie pokazanego wzmacniacza daje:

Zysk = 1 + (R2 / R1)

Jeśli podłączamy słuchawki na wyjściu, potrzebujemy przynajmniej 2V sygnału od szczytu do szczytu, aby usłyszeć rozsądną ilość dźwięku. Musimy więc wzmocnić dany sygnał co najmniej 100 razy.

Wyjście = 0,02 V x 100 = 2 V.

Wielkość lub czasy, przez które zamierzasz wzmocnić sygnał wejściowy, nazywa się „wzmocnieniem”. Tutaj zysk wynosi 100. Jest to wartość bezwymiarowa, stąd nie ma jednostki.

Projektowanie:

Zaleca się utrzymanie stałej wartości R1 dla początkujących i zmianę wartości R2 w celu dostosowania wzmocnienia.

Tutaj utrzymujemy wartość R1 jako 1 kiloom, a R2 jako 100 kiloomów. Stosując formułę wzmocnienia otrzymujemy 100 jako wynik.

Zysk = 1+ (100K / 1K) = 101 (Wzmocnienie)

Jeśli więc zamierzasz podłączyć coś mocniejszego, na przykład mały głośnik, być może będziemy musieli jeszcze bardziej zwiększyć wzmocnienie.

Zawsze pamiętaj, że nic więcej nie da się uzyskać z niczego, dlatego na wejście musimy przyłożyć wystarczające napięcie.

Jeśli potrzebujesz od szczytu do 10 V, musisz zastosować co najmniej 12 V, w przeciwnym razie na wyjściu może wystąpić przesterowanie. Może to nie dawać dobrego i czystego dźwięku.

Proponowany obwód wzmacniacza mikrofonu może wzmacniać sygnał wejściowy tysiące razy, co nie oznacza, że ​​możesz sterować głośnikiem kina domowego.

Ten obwód może jedynie wyprowadzać prąd w zakresie mA. Jeśli chcesz napędzać te nieporęczne głośniki, możesz potrzebować prądu większego niż 1 amper.

Schemat pinów:

Schemat obwodu:

Źródłem zasilania jest zasilacz różnicowy, który składa się z dwóch akumulatorów 9 V połączonych z kondensatorami, aby zapewnić płynną i cichą moc. Kondensator 2,2 uF służy do eliminacji napięcia stałego wchodzącego do układu scalonego.

Rezystor 4,7K pomaga zasilać mikrofon. R1 i R2 to rezystor regulacji wzmocnienia, możesz obliczyć własne wartości. Kondensator 2.2uf na wyjściu służy do obcięcia składowych prądu stałego.

Obwód wzmacniacza MIC wykorzystujący dwa tranzystory

Mikrofony dynamiczne kryształowe i o wysokiej impedancji zwykle nie pozwalają nam na używanie ich z długimi przewodami, z wyjątkiem sytuacji, gdy wprowadzony jest pewien transformator sprzęgający. Dzieje się tak, ponieważ buczenie i inne zabłąkane sygnały mogą dostać się do linii. Ale mini transformator może być w rzeczywistości zbyt kosztowny, szczególnie gdy wymagana jest wysoka wierność odpowiedzi.

Poniższy pomysł przedstawia technikę, która pozwala nam używać przedwzmacniacza nawet przy większych odległościach od źródła wejściowego muzyki lub mowy. Ten przedwzmacniacz jest zainstalowany na końcu mikrofonu, który działa jak transformator dopasowujący impedancję (od wysokiego do niskiego), a jednocześnie zapewnia poręczne wzmocnienie napięcia.

Ten obwód jest niekonwencjonalny, ponieważ moc przedwzmacniacza jest pobierana z głównego wzmacniacza mocy i dostarczana przez ten sam wspólny, współosiowy akord dynamiczny.

DOSTAWA PRZEDWZMACNIACZA

Poniższy rysunek przedstawia podstawowe szczegóły operacyjne projektu.

Wyobraźmy sobie najpierw, że zasilanie przedwzmacniacza pochodzi z głównego wzmacniacza mocy.

Rezystory Ra i Rb ustalają napięcie dostarczane do przedwzmacniacza. W konsekwencji, gdy przedwzmacniacz pobiera prąd I amper, napięcie docierające do przedwzmacniacza można obliczyć wzorem

Przedwzmacniacz V = Vs - I (Ra + Rb)

gdzie V jest napięciem zasilania. Przedwzmacniacz opisany w tym artykule został stworzony do pracy przy zasilaniu 10 V.

Wymagany prąd to 2 mA. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że napięcie odczepiane na głównym wzmacniaczu wynosi Vs i jeśli Ra jest równe Rb, powyższe równanie upraszcza się do

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) omów

Na tym etapie może być ważne, aby zauważyć, że to specyficzne podejście do pozyskiwania napięcia zasilania ze wzmacniacza głównego musi być stosowane tylko w przypadku wzmacniaczy tranzystorowych niskonapięciowych o najwyższym odczepie 50V.

Prototyp przeznaczony był do wzmacniaczy pracujących z zasilaniem 20V. Można zastosować dowolny podobny wzmacniacz tranzystorowy z tego typu zasilaniem.

Uwzględniając wtedy zasilanie wzmacniacza, przyjmuje się napięcie 20 V.

Ra = Rb = 2,5K lub po prostu 2,2K, nawet ta wartość nie jest tak krytyczna, ale nie niższa niż ta.