Как построить схему микрофонного усилителя

В этой статье мы увидим, как построить схему микрофонного усилителя с операционным усилителем LM324. Эту схему можно использовать как хороший предусилитель для аудиопроектов.

Выбор операционного усилителя

Сердце схемы микрофонного усилителя - операционный усилитель. LM324, состоящий из четырех операционных усилителей, отлитых в единую ИС . Мы собираемся использовать один из них для нашего проекта. Читатели могут попробовать разные операционные усилители, такие как IC 741 и т. Д. Или IC LM321.

Микрофон - это устройство, преобразующее звуковые волны в электрические сигналы. Но необработанного электрического сигнала с микрофона недостаточно для обработки сигналов для вашего проекта.

Типичный микрофон, используемый для хобби-проектов, может выдавать сигнал от пика до пика приблизительно 0,02 В, чего недостаточно для обнаружения с помощью ИС или микроконтроллера. Чтобы получить сигнал более высокого напряжения, нам понадобится усилитель.

Усиление операционного усилителя

Основное преимущество усилителя на базе операционного усилителя заключается в том, что мы можем регулировать усиление, изменяя определенные значения резистора.

Коэффициент усиления показанного усилителя определяется как:

Усиление = 1 + (R2 / R1)

Если мы подключаем к выходу наушники, нам нужен сигнал от пика до пика минимум 2 В, чтобы слышать разумное количество звука. Значит, нам нужно усилить данный сигнал как минимум в 100 раз.

Выход = 0,02 В x 100 = 2 В

Величина или время, в которое вы собираетесь усилить входной сигнал, называется «усилением». Здесь коэффициент усиления равен 100. Это безразмерная величина, поэтому единицы измерения нет.

Дизайн:

Для новичков рекомендуется оставить значение R1 постоянным, а значение R2 изменить для регулировки усиления.

Здесь мы сохраняем значение R1 как 1 кОм и R2 как 100 кОм. Применяя формулу усиления, получаем в результате 100.

Усиление = 1+ (100K / 1K) = 101 (усиление)

Так что, если вы собираетесь подключить что-то более мощное, например, небольшой динамик, нам может потребоваться еще больше увеличить усиление.

Всегда помните, вы не можете получить что-то большее из ничего, поэтому нам необходимо подать на вход достаточное напряжение.

Если вам нужно напряжение от пика до пика 10 В, вам необходимо подать напряжение не менее 12 В, иначе на выходе может возникнуть ограничение. Это может не дать хорошего и чистого звука.

Предлагаемая схема микрофонного усилителя может усиливать входной сигнал в тысячи раз, это не означает, что вы можете управлять динамиком домашнего кинотеатра.

Эта схема может просто выводить ток в диапазоне мА. Если вам нужно управлять этими громоздкими динамиками, вам может потребоваться сила тока более 1 ампера.

Схема контактов:

Принципиальная электрическая схема:

Источником питания является дифференциальный источник питания, который состоит из двух батарей 9 В, соединенных с конденсаторами для плавного и бесшумного питания. Конденсатор 2,2 мкФ предназначен для исключения попадания постоянного напряжения на ИС.

Резистор 4,7 кОм помогает запитать микрофон. R1 и R2 - резисторы регулировки усиления, вы можете рассчитать свои собственные значения. Конденсатор 2,2 мкФ на выходе предназначен для отсечения составляющих постоянного тока.

Схема усилителя MIC на двух транзисторах

Кристаллические и высокоомные динамические микрофоны обычно не позволяют нам использовать их с длинными проводами, за исключением случаев, когда вводится определенный трансформатор связи. Это связано с тем, что в линию могут попасть гудящие звуки и другой случайный звук. Но мини-трансформатор может быть слишком дорогим, особенно когда требуется высокая точность отклика.

Идея ниже представляет технику, которая позволяет нам использовать предусилитель даже на больших расстояниях от источника ввода музыки или речи. Этот предусилитель устанавливается на конце микрофона, который работает как трансформатор согласования импеданса (от высокого к низкому), и одновременно имеет удобное усиление по напряжению.

Эта схема является нетрадиционной, потому что мощность для предварительного усилителя отбирается от основного усилителя мощности и подается через тот же общий коаксиальный динамический хорд.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДАЧА

На следующем рисунке показаны основные рабочие детали конструкции.

Давайте сначала представим, что питание на предусилитель поступает от основного блока усилителя мощности.

Резисторы Ra и Rb устанавливают напряжение, подаваемое на предусилитель. Следовательно, когда предварительный усилитель потребляет ток I-усилителя, напряжение на предусилителе может быть рассчитано следующим образом:

V предусилитель = Vs - I (Ra + Rb)

где V - напряжение питания. Предварительный усилитель, описанный в этой статье, был создан для работы от источника питания 10 В.

Необходимый ток составляет 2 мА. Если учесть, что отвод напряжения на основном усилителе равен Vs, и если Ra сделать равным Rb, приведенное выше уравнение упрощается до

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) Ом

На этом этапе может быть важно отметить, что этот конкретный подход к получению напряжения питания от основного усилителя должен применяться только с транзисторными усилителями низкого напряжения, имеющими максимальное ответвление напряжения 50 В.

Прототип предназначался для усилителей, работающих от источника питания 20 В. Можно использовать любой аналогичный транзисторный усилитель с таким типом питания.

Если учесть, что питание усилителя составляет 20 В, то

Ra = Rb = 2,5К или просто 2,2К, даже это значение не столь критично, но не ниже этого.