Сообщение объясняет, как работают электретные микрофоны, с помощью соответствующих схем и формул.

Что такое микрофон

Микрофон - это устройство, предназначенное для преобразования слабых звуковых колебаний в крошечные электрические импульсы, которые затем могут быть усилены через усилитель мощности через громкоговоритель для достижения более громкого воспроизведения звука.

Наиболее распространенной и универсальной формой микрофонного устройства, используемого в электронных схемах, являются электретные микрофоны.

Эти микрофоны миниатюрны, чрезвычайно чувствительны и способны улавливать звуковые колебания или реагировать на них под любым углом, то есть на полный угол в 360 градусов.

Как работают электретные микрофоны

Электретный микрофон в основном состоит из диафрагмы, пары электродов и встроенного полевого транзистора.
Диафрагма сделана из тонкого тефлонового материала и также называется «электретный», отсюда и название «электретный микрофон».
Этот электрет имеет фиксированный заряд (C) и вставлен между двумя электродами.
Электрет вместе с двумя электродами принимает форму чувствительного переменного конденсатора, внешняя поверхность которого реагирует на звуковые колебания, создавая переменную емкость на двух электродах.
Звуковые волны в виде давления воздуха перемещают один из электродов, обращенных к открытой стороне микрофона, вызывая эффективные колебания на емкостных пластинах.
Мгновенное значение переменной емкости микрофона становится прямо пропорциональным звуковому давлению на электрет в этот момент.

Расчет емкости MIC

Как упоминалось ранее, поскольку значение заряда тефлонового материала является фиксированным, разность потенциалов, возникающая на конденсаторе MIC, становится эквивалентной значению, которое может быть выражено следующей формулой:

Q = C.V

Где Q - заряд (который фиксируется для электрета)

C обозначает емкость, а V обозначает развиваемый уровень напряжения или разность потенциалов на электродах.

Из приведенного выше обсуждения следует, что внутренняя конструкция электретного микрофона ведет себя как источник переменного напряжения.

“виды электрических выключателей в доме ”

Большинство электретных микрофонов имеют встроенный полевой транзистор, затвор которого соединен с электретным конденсатором, образующим буфер для конденсатора микрофона.

Поскольку заряд конденсатора фиксированный, этот буфер должен иметь очень высокий импеданс, и именно поэтому используется JFET.

На следующей схеме показана основная внутренняя разводка типичного электретного микрофона.

Звуковые колебания, попадающие на электретный конденсатор, изменяют его емкость, создавая модулирующее напряжение для затвора полевого транзистора, обозначенного как Vg .

Эта модуляция изменяет структуру тока через сток / исток полевого транзистора, представленного как Imic .

Стабилизирующий резистор RG можно также увидеть подключенным внутри затвора и истока JFET, это гарантирует, что этот резистор имеет чрезвычайно высокое значение, чтобы избежать шунтирования электретного выхода для затвора JFET.

Вид в разрезе внутренней структуры электретного микрофона

На следующем изображении показано изображение электретного микрофона в разрезе.

Один из электродов образован металлизацией его слоя поверх заряженной полимерной пленки.

Этот металлизированный слой соединен с корпусом микрофона металлической шайбой.

Корпус микрофона, в свою очередь, подключен к истоковому выводу внутреннего полевого транзистора.

Другая пластина конденсатора или второй электрод изготовлены с использованием задней металлической пластины, которая, как видно, отделена от пленки металлизированного слоя пластиковой шайбой. Затем эта пластина соединяется с выводом затвора полевого транзистора.

Звуковые волны, попадающие на эту пластину, создают на ней уровень деформации, тем самым изменяя расстояние между емкостными электродами и вызывая на них эквивалентную разность потенциалов.

Это изменяющееся напряжение на стоке JFET используется в качестве выхода для следующего каскада схемы предусилителя, который дополнительно усиливает его до уровня, который может воспроизводиться через громкоговоритель, и можно услышать усиленную версию звуковых волн.