Jak fungují elektretové mikrofony - celý návod a schéma

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Příspěvek vysvětluje, jak fungují elektretová mikrofonní zařízení, prostřednictvím příslušných diagramů a vzorců.

Co je to mikrofon

Mikrofon je zařízení určené k přeměně slabých zvukových vibrací na malé elektrické pulsy, které lze poté zesílit výkonovým zesilovačem přes reproduktor pro dosažení hlasitější reprodukce zvuku.



elektretový mikrofon

Nejběžnější a nejuniverzálnější formou mikrofonního zařízení používaného v elektronických obvodech jsou elektretové mikrofony.

Tyto MIC jsou miniaturní velikosti, extrémně citlivé a jsou schopné zachytit nebo reagovat na zvukové vibrace ze všech úhlů, tj. Z celého úhlu 360 stupňů.



Jak fungují elektretové mikrofony

  1. Elektretový mikrofon se skládá hlavně z membrány, několika elektrod a vestavěného JFET.
  2. Membrána je vyrobena z tenkého teflonového materiálu a je také označována jako „elektretová“, a proto se nazývá elektretová MIC.
  3. Tato elektreta má pevný náboj (C) a je vložena mezi dvě elektrody.
  4. Elektret spolu se dvěma elektrodami má formu citlivého variabilního kondenzátoru, jehož vnější povrch reaguje na zvukové vibrace, což vede ke kolísání kapacity na obou elektrodách.
  5. Zvukové vlny ve formě tlaku vzduchu pohybují jednou z elektrod směrem k otevřené straně MIC, což způsobuje účinné variace napříč kapacitními deskami.
  6. Okamžitá hodnota měnící se kapacity MIC se stává přímo úměrná akustickému tlaku, který v daném okamžiku zasáhne elektret.

Výpočet kapacity MIC

Jak již bylo zmíněno dříve, protože hodnota náboje na teflonovém materiálu je pevná, potenciální rozdíl vyvinutý napříč kondenzátorem MIC se stává ekvivalentem hodnoty, kterou lze vyjádřit pomocí následujícího vzorce:

Q = C.V.

Kde Q je náboj (který je fixován pro elektret)

C označuje kapacitu, zatímco V značí vyvinutou úroveň napětí nebo potenciální rozdíl mezi elektrodami.

Z výše uvedené diskuse vyplývá, že vnitřní konstrukce elektretového MIC se chová jako zdroj střídavého napětí.

Většina elektretových MIC má vestavěný JFET, jehož hradlo je spojeno s elektretovým kondenzátorem tvořícím vyrovnávací paměť pro kondenzátor MIC.

Jelikož je náboj kondenzátoru pevný, musí mít tato vyrovnávací paměť velmi vysokou impedanci, a právě proto se používá JFET.

Následující diagram ukazuje základní rozložení vnitřního zapojení typického elektretového mikrofonu.

vnitřní obvod elektretového mikrofonu

Zvukové vibrace dopadající na elektretový kondenzátor mění jeho kapacitu a vytvářejí modulační napětí pro hradlo JFET, označené jako Vg .

Tato modulace mění aktuální vzor toku přes odtok / zdroj JFET, znázorněný jako Imic .

Stabilizační odpor RG lze také vidět interně připojené přes bránu a zdroj JFET, je zajištěno, že tento rezistor má extrémně vysokou hodnotu, aby se zabránilo posunutí elektretového výstupu pro bránu JFET.

Řez vnitřní strukturou MIC elektretu

Následující obrázek ukazuje řez řezem příkladu elektretového MIC.

Řez vnitřní strukturou MIC elektretu

Jedna z elektrod je vytvořena metalizací její vrstvy přes nabitý polymerní film.

Tato pokovená vrstva je spojena s pouzdrem MIC přes kovovou podložku.

Pouzdro MIC je zase spojeno se zdrojovým kabelem interního JFET.

Druhá kondenzátorová deska nebo druhá elektroda je vyrobena pomocí zadní kovové desky, kterou lze vidět oddělenou od filmu metalizované vrstvy pomocí plastové podložky. Tato deska je poté spojena s hradlovým terminálem JFET

Zvukové vlny dopadající na tuto desku generují na ní úroveň přetvoření, čímž mění vzdálenost mezi kapacitními elektrodami a způsobují, že se na nich vyvine ekvivalentní potenciální rozdíl.

Toto měnící se napětí napříč odtokem JFET se používá jako výstup pro následný stupeň obvodu předzesilovače, který jej dále zesiluje na úroveň, kterou lze reprodukovat přes reproduktor, a lze slyšet zesílenou verzi zvukových vln.

Vnitřní složení elektretového MIC

Následující obrázky ukazují skutečné části použité uvnitř typického elektretového MIC

Pokud máte další dotazy týkající se fungování elektretových mikrofonů, neváhejte je sdělit prostřednictvím komentářů.




Dvojice: Laserem aktivovaný bezpečnostní obvod GSM Call Alert Další: Jednoduchý obvod ochrany chladničky