Какие транзисторы применить в микрофонный усилитель
ОБЗОР МИКРОФОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
ТРАНЗИСТОРНЫЕ МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
В настоящее время микрофонные усилители выполняются на специализированных интегральных микросхемах, практически недоступных для радиолюбителей. Поэтому предлагается собирать микрофонные усилители караоке из более распространенных деталей, в том числе недорогих кремниевых транзисторов высокой частоты и несложных интегральных микросхем. Описываемые ниже микрофонные усилители отличаются друг от друга как используемыми деталями, так и своими характеристиками.
На рис. 1 представлен микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме общий эмиттер — общий эмиттер. За счет сочетания транзисторов различного типа проводимости удалось обойтись без переходного конденсатора между каскадами, а также обеспечить стабильность работы усилителя по постоянному току как при снижении напряжения питания, так и при смене транзисторов. Усилитель не требует подбора элементов схемы при использовании транзисторов с коэффициентом передачи тока базы более 50. То есть в данной конструкции могут быть применены практически без подбора транзисторы типов КТ3102 и КТ3107 с любыми буквенными индексами. Допустима также замена КТ3102 на КТ315 и КТ3107 на КТ361, хотя качество работы усилителя в ряде случаев может ухудшиться. Неплохие результаты можно получить, если в качестве первого транзистора использовать ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В зарубежного производства. При всех перечисленных выше вариантах коэффициент усиления был не менее 150-200 в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц.
Принципиальная схема транзистороного микрофонного усилителя
При изготовлении усилителя используются постоянные резисторы МЛТ или С1-4 на 0,25 Вт, оксидные конденсаторы типа К50-6, К50-4, К50-35 либо аналогичные зарубежного производства. В качестве источника питания применяются три элемента 316, энергии которых хватает на 300-400 часов работы усилителя. Монтаж деталей производится на печатной монтажной плате размерами 50×30 мм, выпиленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7-1,0 мм. Расположение деталей показано на рис. 2, а плата со стороны фольги — на рис. 3.
Рис. 2 Монтажная схема микрофонного усилителя на двух транзисторах
Рис. 3 Печатная плата микрофонного усилителя на двух транзисторах
Получить коэффициент усиления не менее 300-400 можно с помощью микрофонного усилителя, который выполнен по принципиальной схеме, приведенной на рис. 4. Здесь используются уже три транзистора, включенные по схеме общий эмиттер — общий эмиттер — общий коллектор. За счет применения транзисторов одного типа проводимости удалось упростить их подбор, а непосредственная связь между каскадами дала возможность стабилизировать режим работы всех транзисторов по постоянному току.
Особенностью этого усилителя является коррекция частотной характеристики во втором каскаде за счет введения частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Это достигается включением параллельно резистору R7 цепочки, состоящей из конденсатора С4 и резистора R5. На низких частотах сопротивление конденсатора C4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Другая особенность усилителя состоит в том, что сигнал на его выход передается через эмиттерный повторитель на третьем транзисторе. Это позволяет существенно снизить выходное сопротивление и влияние длины соединительного кабеля на работу усилителя. Например, если к выходу предыдущего усилителя может подключаться кабель длиной до 3 м, то к данному усилителю — до 10 м. Выбор деталей данного усилителя аналогичен предыдущему. Расположение деталей на печатной плате приведено на рис. 5, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 6.
Рис. 4 Принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах
Рис. 5 Монтажная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах
Рис. 6 Печатная плата усилителя на трех транзисторах
На рис. 7 приведена принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах разного типа проводимости. Такая конструкция дает возможность уменьшить число используемых деталей, а также повысить усиление до 1000. Здесь, как и в предыдущей схеме, применена глубокая отрицательная обратная связь по напряжению сигнала во втором каскаде, что позволяет не только стабилизировать усиление, но также повысить входное сопротивление усилителя. В случае необходимости усиление можно снизить, увеличив сопротивление резистора R3. Например, при использовании сопротивления в 1 кОм удавалось снизить усиление до 100.
Рис. 7 Микрофонный усилитель на транзисторах разной проводимости
Рис. 8 Монтажная схема усилителя на транзисторах разной проводимости
Рис. 9 Печатная плата усилителя на транзисторах разной проводимости
Особенностью данной схемы является заметная зависимость режимов работы транзисторов по постоянному току от параметров первого и частично второго транзистора. Для нормального функционирования усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора составляло примерно 1,4 В. Если это не так, то режим корректируется подбором номинала резистора R1.
При повторении конструкции данного усилителя можно пользоваться рекомендациями, приведенными выше. Расположение деталей на печатной плате представлено на рис. 8, а чертеж платы со стороны фольги дан на рис. 9.
Конструктивно описанные выше микрофонные усилители на двух и трех транзисторах можно оформить в виде малогабаритного блока, в котором установлены плата усилителя, батарея питания, оба гнезда — входного и выходного сигнала — СГ-3 или СГ-5, а также выключатель питания. На рис. 10 показана примерная компоновка деталей и узлов усилителя на дополнительной плате из текстолита размером 30×110 мм и толщиной 1,0-1,5 мм. Гнезда устанавливаются с торцов. Для обеспечения хорошего контакта элементов питания последние поджимаются к проводникам с помощью прокладки из поролона. Соединение элементов между собой производится посредством латунной или жестяной пластины, вставленной между элементами и поролоновой прокладкой.
Корпус микрофонного усилителя можно выполнить из органического стекла толщиной 3-4 мм или иной пластмассы, желательно непрозрачной, яркой расцветки, чтобы усилитель легче было найти в случае его потери.
МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ
Усиление до 2000-3000 можно получить с помощью усилителя на одной микросхеме типа К538УН3Б, собрав его по принципиальной схеме, приведенной на рис. 11. Она настолько проста, что здесь кроме микросхемы имеются только четыре оксидных конденсатора (и ни одного резистора). Для нормальной работы этого усилителя требуется напряжение питания 6 В. Правда, его можно питать от источника напряжением 3 В, но тогда коэффициент усиления снизится до 500-1000, что вполне приемлемо для большинства случаев любительской практики. Расположение деталей показано на рис. 12, а чертеж печатной платы — на рис. 13.
Рис. 11 Микрофонный усилитель на ИМС К538УН3Б
Рис. 12 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС К538УН3Б
Рис. 13 Печатная плата усилителя на ИМС К538УН3Б
Все описанные микрофонные усилители являются одноканальными, то есть рассчитанными на работу только с одним исполнителем — солистом. Для дуэта можно использовать два одинаковых или различных микрофонных усилителя либо собрать отдельный двухканальный, например по принципиальной схеме, приведенной на рис. 14. В данном случае используется одна интегральная микросхема типа TDA 7050 производства Голландии. Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот 20 Гц -20 кГц. При этом напряжение питания может находиться в пределах 1,6-6 В.
Рис. 14 Схема микрофонного усилителя на ИМС TDA7050
Рис. 15 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС TDA7050
Рис. 16 Печатная плата микрофонного усилителя на ИМС TDA7050
Особенностью конструкции усилителя является использование на выходах двух неполярных конденсаторов КМ-6Б или аналогичных им. Расположение деталей усилителя показано на рис. 15, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 16. Размеры монтажной платы обоих микрофонных усилителей на интегральных микросхемах позволяют разместить их в корпусе конструкции, приведенной на рис. 1.21. (Можно, конечно, найти другой, более приемлемый вариант.)
Можно провести интересный эксперимент — использовать стереофонический усилитель карманного аудиоплейера в качестве двухканального микрофонного усилителя. Это легче всего сделать с простейшим и самым недорогим плейером, который уже вышел из употребления.
Для этого необходимо отключить двигатель лентопротяжного механизма, а входы каналов усилителей отсоединить от магнитной головки, подключив их к гнездам для микрофонов. Плавные регуляторы громкости, тембра, подъема басов очень удобны для применения в караоке.
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОФОНА С ОДНОПРОВОДНЫМ ПИТАНИЕМ
Микрофоны, с размещенными в их корпусе предусилителями, требуют для подключения к трансиверу проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал, т. е. центральный проводник кабеля. Именно такой способ подачи питания применен в предлагаемом вниманию читателей усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке. Усилитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа (например, МКЭ-3). Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VТ1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резистор R5 и поступает далее на базу транзистора VТ2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VТ2 и VТ3. Эмиттер последнего соединен с верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя), к которому подключен центральный проводник соединительного экранированного кабеля, оплетка которого соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе предусилителя эмиттерного повторителя заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход трансивера.
Рис. 17 Схема микрофонного усилителя с питанием по одному проводу
Около входного разъема устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторfv составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.
Поскольку коэффициент усиления составного эмиттерного повторителя по току (он равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов VТ2 и VТ3) может достигать нескольких тысяч, стабилизация режима получается очень жесткой. Усилитель в целом работает подобно стабилитрону, фиксирующему выходное напряжение на уровне 6 В независимо от напряжения питания. Тем не менее при использовании источника питания с другим напряжением надо подобрать резисторы делителя R2R3 так, чтобы напряжение на верхнем контакте разъема ХР1 было равно половине напряжения питания. Любопытно, что режим практически нельзя изменить, регулируя сопротивление нагрузочного резистора R5. Падение напряжения на нем всегда равно суммарному напряжению открывания транзисторов составного эмиттерного повторителя (около 1 В), а изменения его сопротивления приводят только к изменению тока через транзистор VT1. То же относится и к резистору R6.
Еще интереснее работа усилителя в режиме усиления переменного тока. Напряжение звуковой частоты с нижнего вывода резистора R5 передается эмиттерным повторителем с очень небольшим ослаблением на верхний вывод — выход усилителя. При этом ток через резистор постоянен и почти не подвержен колебаниям со звуковой частотой. Иными словами, единственный усилительный каскад оказывается нагруженным на генератор тока, т.е. на очень большое сопротивление. Входное сопротивление повторителя тоже очень велико, и в результате коэффициент усиления оказывается очень большим. При негромком разговоре перед микрофоном амплитуда выходного напряжения может достигать нескольких вольт. Цепочка R4С2 не пропускает переменную составляющую сигнала звуковой частоты к цепи питания микрофона и делителя напряжения.
Однокаскадный усилитель совершенно не склонен к самовозбуждению, поэтому и расположение деталей на плате особого значения не имеет, желательно только вход и выход разместить с разных концов платы.
Налаживание сводится к подбору резисторов делителя R2R3 до получения на выходе половины напряжения питания. Полезно еще подобрать и резистор R1, ориентируясь по наилучшему звучанию сигнала, снимаемого с микрофона. Если входное сопротивление радиоаппарата, с которым используется данный усилитель, менее 100 кОм, емкость конденсатора С3 следует соответственно увеличить.
МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УРОВНЯ (АРУ)
Схема микрофонного усилителя отличается от аналогичных, опубликованных в литературе, малыми габаритами и глубокой автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это позволяет использовать ее в составе радиостанции или кассетного магнитофона. Все устройство выполнено на одной микросхеме, имеющей в своем корпусе четыре универсальных операционных усилителя.
На элементе микросхемы DA1.1 собран неинвертирующий предварительный усилитель сигнала с микрофона. Это необходимо для эффективной работы автоматической регулировки усиления и снижения уровня шумов. Регулировка коэффициента передачи сигнала между каскадами осуществляется за счет изменения внутреннего сопротивления открытого транзистора VT1, включенного в делитель напряжения, образованный совместно с резистором R5. В исходном состоянии (при низком уровне входного сигнала) VT1 заперт и на прохождение сигнала влияния не оказывает.
Второй каскад усилителя собран на элементе DA1.2. Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 50 кГц. Номинальное выходное напряжение 200 мВ. Элемент DA1.3 является повторителем сигнала, что улучшает согласование схемы с нагрузкой.
Для работы системы АРУ используется усилитель на DA1.3 и детектор уровня сигнала на транзисторах VT2, VT3. Время восстановления схемы (инерционность) задается конденсатором С12. При изменении входного напряжения на 50 дБ — выходное меняется не более чем в 2 раза. В схеме применены полярные конденсаторы типа К50-16, остальные К10-17; резисторы МЛТ.
При правильной сборке схема будет работать сразу, но элементы, отмеченные звездочкой "*", могут потребовать подбора. Так, изменением величины резистора R10 необходимо добиться в точке делителя, указанной на схеме, напряжения 1,15 В. Это напряжение подается на входы усилителей и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем на линейном участке характеристики. В этом случае, при перегрузке, ограничение сигнала будет симметричным. От номиналов резисторов R3 и R7 зависит коэффициент усиления каскадов.
Все сказанное в этой статье отражает только точку зрения автора на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.
Принципиальная схема двухканального микрофонного усилителя на К548УН1
Примечания:
Два сопротивления по 47 КОм служат для установки напряжения питания для электретного (конденсаторного) микрофона и подбираются в соответствии с маркой подключаемого микрофона. Сопротивление резисторов может составлять не меньше 5 КОм. Рекомендую обязательно поставить в схему данные сопротивления т.к. отсутствие их, нарушит балансировку схемы и может вызвать искажение звука.
Конденсаторы по 10 nF служат для подавления помех улавливаемых от внешних источников, и возможно могут не устанавливаться при отсутствии данных помех.
Сопротивления по 270 Ом служат для установки коэффициента усиления, который составляет 25. Для повышения коэффициента усиления до 75 необходимо установить сопротивления по 68 Ом. Не рекомендую устанавливать высокий коэффициента усиления т.к. это может ухудшить качество звука, хотя это зависит и от микрофона и входа звуковой карты.
Конденсатор 4700 mF служит для подавления низкочастотных помех по питанию, а конденсатор 0,1 mF для подавления высокочастотных.
Неправильное подключение источника питания может привести к выходу из строя микросхемы.
Желательно использовать элементы импортного производства.
Рекомендации по сборке и установки схемы в системный блок компьютера.
Схема была собрана на плате взятой от сломанного радио, куда я припаял микросхему на место где стояла микросхема с большим количеством ножек чем К548УН1. Для монтажа элементов частично были использованы имеющиеся дорожки на плате, но сначала я отпилил часть платы для уменьшения габаритов рассчитав, примерно, необходимое место под элементы.
Схема помещена в металлический корпус, взятый из испорченного отечественного магнитофона в блоке радио, который идеально подошел под мою плату. Купленный ранее кабель для соединения звуковой платы с сидиромом одним концом я припаял к выходу усилителя, другой подсоединил к зв. плате на аудио вход под CD ROM. От испорченного вентилятора охлаждения процессора был отрезан провод со штекером для подключения питания к плате. На вход платы экранированным проводом я припаял гнездо с гайкой который закрепил на передней панели системного блока. Гнездо было выбрано стерео т.к. при таком варианте можно использовать одновременно 2 микрофона. При использовании одного микрофона используется провод микрофона со стерео штекером, у которого оба канала соединены перемычкой. Устройство закрепил в пустом отсеке, под сидиромом. Желательно использовать минимальную длину экранированного провода, особенно на входе устройства, чтоб уменьшить влияние помех.
Рекомендую подключить выходы схемы на линейный или CD вход звуковой платы т.к. например на плате CREATIVE SB AUDIGY существующий дополнительный вход TAD не защищен от помех.
Микрофон желательно подключать (включать) при выключенном входе зв. платы, для избежания больших всплесков.
При максимальной установке громкости входа зв. платы, куда подключен микрофонный усилитель (на вход СD), в микшере компьютера, возможно появление помехи, по этому рекомендую установить необходимый коэффициент усиления достаточный для того, чтоб громкость в микшере не повышать до максимального уровня. Хотя это возможно связанно с особенностью моей звуковой платы или микрофона.
Заключение:
Изготовленное устройство двухканального микрофонного предварительного усилителя успешно использовалось на протяжении длительного времени, и отличается низким уровнем шумов, надежностью, компактностью, не требует дополнительного источника питания при использовании совместно с компьютером, низкой стоимостью.
Все сказанное в этой статье отражает только мою точку зрения на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.
Какие транзисторы применить в микрофонный усилитель
Я не очень разбираюсь в характеристиках транзисторов, поэтому спрашиваю тут.
Возможно ли сделать усилитель звука на транзисторе MMBT5551LT1? Точнее подходят ли его характеристики для унч?
Я пробовал сделать на этом транзисторе узч. Питание 5 V, на выходе путем подбора резисторов добился окло 2,7 V. Резистор смещения на базу получилось 100К, а на коллектор около 300 Ом. При подключения к входу усилителя, сигнала от гнезда компьютера, воспроизводит нормально, но при подключения микрофона к входу усилителя, с трудом все слышно. Нужно прямо дуть в микрофон, чтобы было слышно.
Нужен был однотранзисторный усилитель, чтобы получить аналоговый сигнал (только положительные скачки (например от 0,7 до 5 V)), для того чтобы оцифровать его. Усиление по току не важно, главное получить от микрофона положительные скачки напряжения от 0,7 до 5 V. Не подскажите какую схему в моем случае лучше всего применить, и чтобы было без электролитических конденсаторов?
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Название микрофона не знаю. Использовал разные в т. ч. от сотовых телефонов.
Разве не все равно какие использовать?
На рисунке не правильно нарисовал. Нужно было гнездо, а не штекер. 
Ведущий производитель электрического оборудования компания MORNSUN выпустила серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 c выходами на 12, 15, 24 и 48 В. ИП позиционируются для умных домов, а так же используются в составе оборудования для промышленной автоматизации, различных производственных машин, рельсовых систем транспортировки и другого оборудования, работающего в условиях неблагоприятной окружающей среды.
Не все равно.
На данный микрофон нужно подать питание и при этом не перепутать полярность микрофона.
Компания MEAN WELL продолжает активное развитие номенклатуры, осваивая новые направления и обновляя существующую продукцию с учетом возрастающих требований. В настоящий момент в Компэл представлено множество недавно вышедших новинок MEAN WELL.
MEAN WELL выпустил ряд таких новинок как мощные высоковольтные управляемые источники питания, DC/DC-преобразователи со сверхшироким входом (с креплением на DIN-рейку и на шасси), полностью обновил линейку зарядных устройств (ЗУ), DC/AC-преобразователей (инверторов) и ИБП для охранно-пожарных систем. Кроме того, выпущены специальные источники питания с выходным напряжением в виде ШИМ для светодиодных лент и модулей управляемых по DALI2 и 0…10 В, а также другая продукция.
А лучше воспользоваться этой ссылкой и делать эту схему.
http://www.radiomaster.ru/stati/radio/4_28.php
Усиление должно быть порядка 100
От величины R3 зависит усиление.
Если его закоротить, то усиление будет максимальным.
Собрал двухкаскадный, стало получше.
Схемка работает, но еще хотел понять почему на одном транзисторе не получается усилить в 100 и больше раз?
Кто умный объясните пожалуйста!
Я правильно понимаю, чем тише звук, тем меньше амплитуда напряжения, а резистор на базе устанавливает половину напряжения на выходе, и min напряжение на вход. Т. е. увеличение сопротивления резистора уменьшается min напряжение на вход. А резистор коллектора также нужно увеличить, чтобы сохранить половину напряжения на выходе, при этом ток также уменьшиться во много раз.
Итог: если я поставлю на базу резистор на 2М или 5М или 10М увеличит ли он чувствительность микрофона (по идеи мы таким образом во много раз уменьшили тот самый min напряжение на вход, которую можно считать). Соответственно увеличиваем резистор коллектора на 10К или 20К или 30К, чтобы сохранить половину напряжения. При этом ток на выходе будет мизерный, но мне большой ток и не нужен. Правильно я рассуждаю или нет?
Уже писал.
Вот здесь есть усилители на 10, на 100, на 1000
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
А вот такой усилитель у меня стоит в радиостанции.
У меня он питается от 9 вольт, но его можно сделать и на другое напряжение.
Для этого достаточно немного изменить резисторы R14 и R15
Резистором R17 устанавливают напряжение на коллекторе второго транзистора примерно половину питания. Особой точности не нужно.
Если вместо транзисторов КТ315 применить современные транзисторы с более высоким усилением, то усиление может быть слишком большим и тогда даже малейший шум сразу перегружает усилитель. Можно просто убрать конденсатор С30 или подобрать нужное усиление, как это нарисовано ниже.
Переменный резистор после настройки можно заменить на два постоянных.
Подсоединил МКЭ-3 к компьютеру по схеме отсюда( http://begin.esxema.ru/?p=996 ) Звук стал гораздо лучше по сравнению с китайской гарнитурой, но для моей задачи этого не хватает. Нужно чтоб меня хорошо было слышно с расстояния 30-40 см. Первое что пришло в голову собрать усилок, но нормальной схемы для мало что понимающего в этом человека не нашлось. Собственно вопрос: есть ли смысл делать усилок, т.е. смогу ли я прийти к нужному результату? Если да, то огромная просьба дать схему с номиналами и обозначениями всех деталей, а так-же с обозначением куда какие выводы цеплять на джек. Купить детали и сделать плату — не проблема. Зарание спасибо.
Сюда перенес.
Почитайте данную тему.
aen
Я новый в этом деле. Хотелось бы собрать простой микрофон с последующей записью звука, в частности только голоса.
Собственно вот такая вот простенькая схема усилителя по которой есть несколько вопросов.
На выходе микрофона стоит ФНЧ на 4кГц, затем задающий конденсатор вкупе с резисторами R1 и R2 и входным сопротивлением базы должен образовывать ФВЧ на 200 Гц.
Ну и наконец вопросы.
1. Подойдет ли транзистор по характеристикам? Раньше ни разу не подбирал, но вроде бы должен. Интересует вопрос, так называемого, "шума" транзистора, как определить насколько транзистор "шумит"?
2. Правильно ли я понимаю, что входное сопротивление базы в данном случае около 200кОм, а также коэффициент усиления равен 200?
3. Нужно ли ставить понижающий резистор R3, если напряжение и так удовлетворяет имеющемуся микрофону, или все-таки нужно ограничение тока?
4. Хватит ли данного усиления для более менее хорошей слышимости?
Также буду рад любым советам
Сюда перенес.
R3 это нагрузка полевого транзистора, что находится внутри микрофона, поэтому ни закорачивать, ни убирать его не нужно.
RК и RЕ нужно уменьшить раз в 50, т.к. КТ315 вряд ли нормально будет работать при токе коллектора в несколько микроампер.
R2 при питании 3 вольта думаю придется увеличить раза в три.
aen
_________________
Не променяю медь на ржавую несгорайку!
C 3 вольтами было как-то проблемно, решил питаться от кроны 9в.
Вот новая схема.
Прибавилась еще пара вопросов. Правильно ли я понимаю, что усиление на первом каскаде составит 80, а на втором 50, тогда общее 4000? И если вместо R6 поставить подстроечный резистор, то никаких проблем с регулированием усиления не возникнет?
Да, и лучше ставить фнч перед усилением или лучше после, чтобы сразу отфильтровать возможные шумы от транзистора?
| Последний раз редактировалось aen Ср июл 22, 2015 17:32:00, всего редактировалось 1 раз. |
| Исправил. Нарушение Правил форума п. 2.6 |
Так в теме уже все написано. Почитайте её.
Можно еще эту статью почитать для общего понятия.
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
Зачем опять в коллекторы такие огромные резисторы поставили?
Если из за шумов, то шумы определяются не этим усилителем, а первым каскадом на полевом транзисторе, что стоит внутри микрофона.
Тем более, что правильные схемы двухкаскадных усилителей выложены прямо на этой же странице чуть выше.
Так в теме уже все написано. Почитайте её.
Можно еще эту статью почитать для общего понятия.
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
Зачем опять в коллекторы такие огромные резисторы поставили?
Если из за шумов, то шумы определяются не этим усилителем, а первым каскадом на полевом транзисторе, что стоит внутри микрофона.
Тем более, что правильные схемы двухкаскадных усилителей выложены прямо на этой же странице чуть выше.
Читаю книгу и одновременно пытаюсь применить то, что прочитал. Пока, видимо, не очень получается.
Готовые схемы это хорошо, но для меня пока что происходящее, например, на этой схеме(взята из статьи по вашей ссылке) магия, а паять что-то неизвестно что как-то не интересно.
Первое, что меня смутило: почему на втором каскаде сигнал снимается с эмиттера, а в третьем с коллектора?
Чем обусловлена смена типа проводимости транзисторов из второго и третьего каскадов?
Также вызывает вопрос конденсатор между вторым и третьим каскадом, зачем он?
Большие номиналы были обусловлены тем, что на выходе сигнала с микрофона стоял фнч, а его затем нагружал конденсатор C2 и сопротивление входного сигнала, которое, как я понимаю, состоит из параллельного соединения R1, R2 и сопротивления базы транзистора. Сопротивление же базы зависит от сопротивления эмиттера и коэффициента усиления, так вот при малом сопротивлении базы, входное сопротивление сигнала сильно проседает и на фнч напряжение начинает падать. Ну если я все правильно понимаю.
Предусилитель для микрофона. Подборка схем
Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.
Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.
Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе
Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.
Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.
Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.
При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1
микрофонный усилитель на одном транзисторе
Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.
Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.
Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах
Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.
В данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.
Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах
Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.
Микрофонный усилитель | Усилитель на транзисторах #3
Микрофонный усилитель своими руками можно собрать из простых и доступных радиоэлектронных элементов. Такой усилитель, как правило, строится на двух каскадах. Одного каскада чаще всего не хватает, поскольку поступающий с микрофона сигнал имеет очень малую мощность и его необходимо усилить зачастую более чем в 1000 раз. В нашем микрофонном усилителе звука мы будем применять электретный микрофон, который получил наибольшее распространение. В корпусе микрофона расположен полевой транзистор, поэтому следует соблюдать полярность подключения. Проще всего отрицательный вывод определить «прозвонкой» с помощью мультиметра, поскольку он соединен с корпусом.
Входной каскад микрофонного усилителя аналогичен уже ранее рассчитанному каскаду. Единственное, что можно изменить – это вместо транзистора pn2222 поставить bc547, который обладает большим коэффициентом по току – свыше 500 единиц.
Чувствительность микрофона регулируется путем изменения сопротивления R1.
Микрофонный усилитель со стабильными характеристиками
Поскольку в схеме микрофонного или другого усилителя наряду с постоянным протекает переменный ток, который является источником полезной информации, то необходимо снизить до минимума их взаимное влияние. Кроме того переменная составляющая тока может повлиять на параметры источника питания. Это связано с тем, что для переменного тока батарейка или любой другой источник питания представляет собой аналог конденсатора. Как известно, чем выше частота переменного тока, тем меньше сопротивление представляет для него конденсатор. Такое суждение справедливо и для батарейки. Поэтому переменный ток легко проходит через источник напряжения и в некоторой степени может повлиять на его параметры, что отразится на изменении рабочей ток усилительного каскада.
Для борьбы с таким явлением источник питания шунтируют электролитическим конденсатором большей емкости.
Конденсатор в помощь
Давайте определим его приблизительное значение. Чтобы переменный ток шел в обход батарейке сопротивление шунтирующего конденсатора должно быть гораздо меньше внутреннего сопротивления батарейки.
Например, если сопротивление источника питания 10 Ом, то сопротивление переменному току конденсатора должно быть максимум 1 Ом, то есть в 10 раз меньше. Тогда большая часть переменного тока будет протекать через конденсатор. Отсюда емкость шунтирующего конденсатора равна:
где f – нижняя граница частоты полосы пропускания усилителя, Гц. Поскольку мы собираем усилитель звука, который правильно называть усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ), то нижнюю частоту примем 20 Гц. Звуки частотой ниже 20 Гц человеческому уху практически не слышны.
Xc – емкостное сопротивление, Ом. Принимаем 1 Ом.
С = 1/2∙3,14∙20∙1 = 0,008 Ф = 8000 мкФ.
Емкость 8000 мкФ довольно большое значение, соответственно и габариты конденсатора будут немаленькими. С целью снижения емкости конденсатора последовательно с источником питания соединяют резистора невысокого сопротивления. Затем конденсатором шунтируют добавочный резистор вместе и источником питания.
Величина добавочного сопротивления зависит от величины напряжения источника питания. Например, при Uип = 9 В подойдет Rд = 300 Ом. Поэтому сопротивление конденсатора можно увеличить, а емкость снизить. Вместо одного ома можно принять для расчета 31 Ом ((10+300)/10). Соответственно и емкость конденсатора можно снизить примерно в 30 раз, то есть понадобиться на 8000 мкФ, а 8000/30 = 270 мкФ.
Кроме того, в многокаскадный усилителях, да и в нашем усилителе звука, следует разделять отдельный каскады RC-фильтрами. Такое мероприятие позволит повысить стабильность работы и качество усилителя, поскольку снизится взаимовлияние по переменному току одного каскада на другой.
Данная схема микрофонного усилителя не предполагает подключения динамика в качестве нагрузки. Динамик подключить то можно, схема не сгорит, но в нем будет слышно никаких звуков. Это связано с тем, что к динамику от усилителя передается слишком малая доля мощности, поэтому он не может воспроизвести звуки.
Для обеспечения передачи максимальной мощности от транзисторного усилителя звука к динамику необходимо согласовать их сопротивления, о чем рассказано в следующей статье.