Jak sestavit obvod zesilovače mikrofonu

V tomto článku se podíváme, jak vytvořit obvod zesilovače mikrofonu s operačním zesilovačem LM324. Tento obvod lze použít jako dobrý předzesilovač pro zvukové projekty.

Výběr operační zesilovače

Srdcem obvodu mikrofonního zesilovače je operační zesilovač LM324, který je čtyřnásobný operační zesilovač lisovaný do jednoho IC . Jeden z nich použijeme pro náš projekt. Čtenáři mohou vyzkoušet různé operační zesilovače, například IC 741 atd. Nebo IC LM321.

Mikrofon je zařízení, které převádí zvukové vlny na elektrické signály. Ale surový elektrický signál z mikrofonu nestačí na zpracování signálů pro váš projekt.

Typický mikrofon používaný pro hobby projekty může vydávat přibližně 0,02 V signál špička-špička, což je nedostatečné pro detekci IC nebo mikrokontrolérem. K výrobě signálu vyššího napětí bychom potřebovali zesilovač.

Zisk OpAmp

Hlavní výhodou zesilovače založeného na operačních zesilovačích je to, že můžeme upravit zisk změnou specifických hodnot rezistoru.

Zisk zobrazeného zesilovače je dán vztahem:

Zisk = 1 + (R2 / R1)

Pokud připojujeme sluchátka na výstup, potřebujeme alespoň 2V špičkový signál, abychom slyšeli přiměřené množství zvuku. Musíme tedy daný signál zesílit alespoň stokrát.

Výstup = 0,02V x 100 = 2V

Množství nebo časy, o které zesílíte vstupní signál, se nazývá „zisk“. Zde je zisk 100. Je to bezrozměrná hodnota, proto neexistuje žádná jednotka.

Design:

Doporučuje se udržovat konstantní hodnotu R1 pro začátečníky a měnit hodnotu R2 pro úpravu zisku.

Zde udržujeme hodnotu R1 jako 1K ohm a R2 jako 100K ohm. Použitím vzorce zisku získáme 100 jako výsledek.

Zisk = 1+ (100 K / 1 K) = 101 (Zisk)

Takže pokud se chystáte připojit něco silnějšího, jako je malý reproduktor, možná budeme muset zesílení ještě zvýšit.

Vždy si pamatujte, že z ničeho nemůžete získat něco víc, proto musíme na vstup přivést dostatečné napětí.

Pokud potřebujete špičku 10 V, musíte použít alespoň 12V, jinak by mohlo dojít k oříznutí na výstupu. To nemusí poskytovat dobrý a čistý zvukový výstup.

Navrhovaný obvod zesilovače mikrofonu může zesílit vstupní signál tisícekrát, to neznamená, že můžete řídit reproduktor domácího kina.

Tento obvod může pouze vydávat proud v rozsahu mA. Pokud potřebujete řídit tyto objemné reproduktory, možná budete potřebovat proud větší než 1 ampér.

Schéma pinů:

Kruhový diagram:

Zdrojem energie je diferenciální napájecí zdroj, který se skládá ze dvou 9V baterií spolu s kondenzátory pro plynulý a bezhlučný výkon. Kondenzátor 2,2 uF slouží k eliminaci stejnosměrného napětí vstupujícího do IC.

4.7K rezistor pomáhá napájet mikrofon. R1 a R2 je rezistor upravující zisk, můžete vypočítat své vlastní hodnoty. 2.2uf kondenzátor na výstupu má zkrátit stejnosměrné komponenty.

Obvod zesilovače MIC pomocí dvou tranzistorů

Krystalické a dynamické mikrofony s vysokou impedancí nám obvykle neumožňují používat je s dlouhými dráty, kromě případů, kdy je zaveden určitý vazební transformátor. Je to proto, že se do linky může dostat hluk bzučení a další zbloudilé sběrače. Ale mini transformátor může být ve skutečnosti příliš nákladný, zvláště když je vyžadována vysoce věrná odezva.

Níže uvedená myšlenka představuje techniku, která nám umožňuje používat předzesilovač i na delší vzdálenosti od zdroje vstupu hudby nebo řeči. Tento předzesilovač je instalován na konci mikrofonu, který funguje jako impedanční přizpůsobovací transformátor (od nejvyšší po nejnižší) a současně má praktický zisk napětí.

Tento obvod je netradiční, protože výkon předzesilovače je získáván z hlavního výkonového zesilovače a je napájen stejným společným koaxiálním dynamickým akordem.

PŘEDBĚŽNÁ DODÁVKA

Následující obrázek ukazuje základní provozní podrobnosti návrhu.

Nejprve si představme napájení předzesilovače pocházející z hlavní výkonové zesilovací jednotky.

Rezistory Ra a Rb určují napětí dodávané do předzesilovače. V důsledku toho, když předzesilovač odebírá proud I zesilovače, lze vypočítat napětí na předzesilovači pomocí

V předzesilovač = Vs - I (Ra + Rb)

kde V je napájecí napětí. Předzesilovač podrobně popsaný v tomto článku byl vytvořen pro provoz při napájení 10 V.

Potřebný proud je 2 mA. Pokud vezmeme v úvahu, že napětí na hlavním zesilovači je Vs a je-li Ra rovno Rb, výše uvedená rovnice se zjednoduší na

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ohmů

V této fázi může být důležité poznamenat, že tento specifický přístup získávání napájecího napětí z hlavního zesilovače musí být aplikován pouze u nízkonapěťových tranzistorových zesilovačů, které mají nejvyšší napětí 50 V.

Prototyp byl určen pro zesilovače pracující s napájením 20V. Lze použít jakýkoli podobný tranzistorový zesilovač s tímto typem napájení.

Další údaj s ohledem na napájení zesilovače je pak 20V

Ra = Rb = 2,5K nebo jednoduše 2,2K, i tato hodnota není tak kritická, ale není nižší než tato.