Hoe een microfoonversterkercircuit te bouwen

In dit artikel gaan we zien hoe we een microfoonversterkercircuit kunnen bouwen met operationele versterker LM324. Dit circuit kan worden gebruikt als goede voorversterker voor audioprojecten.

Een opamp selecteren

Het hart van het microfoonversterkercircuit is een op-amp LM324 die quad op-amp is gegoten in een enkele IC ​We gaan er een gebruiken voor ons project. Lezers kunnen verschillende op-amp proberen, zoals IC 741 enz. Of IC LM321.

Microfoon is een apparaat dat geluidsgolven omzet in elektrische signalen. Maar het ruwe elektrische signaal van de microfoon is niet voldoende om signalen voor uw project te verwerken.

Een typische microfoon die voor hobbyprojecten wordt gebruikt, kan een piek-tot-pieksignaal van ongeveer 0,02V afgeven, wat onvoldoende is om door een IC of microcontroller te worden gedetecteerd. Om een ​​hoger spanningssignaal te produceren, hebben we een versterker nodig.

Winst van een OpAmp

Het grote voordeel van een op-amp-gebaseerde versterker is dat we de versterking kunnen aanpassen door de specifieke weerstandswaarden te wijzigen.

De winst van de getoonde versterker wordt gegeven door:

Winst = 1 + (R2 / R1)

Als we een koptelefoon aansluiten op de uitgang, hebben we minimaal 2V piek-pieksignaal nodig om een ​​redelijke hoeveelheid geluid te horen. We moeten het gegeven signaal dus minstens 100 keer versterken.

Uitgang = 0,02V x 100 = 2V

De hoeveelheid of de tijden waarmee u het ingangssignaal gaat versterken, wordt 'gain' genoemd. Hier is de winst 100. Het is een dimensieloze waarde, daarom is er geen eenheid.

Het ontwerp:

Het wordt aanbevolen om de R1-waarde constant te houden voor beginners en de R2-waarde te veranderen om de gain aan te passen.

Hier houden we R1-waarde als 1K ohm en R2 als 100K ohm. Als we de versterkingsformule toepassen, krijgen we 100 als resultaat.

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

Dus als je iets krachtigers gaat aansluiten, zoals een kleine luidspreker, moeten we de versterking misschien nog meer verhogen.

Onthoud altijd dat je niets meer uit het niets kunt halen, daarom moeten we voldoende spanning op de ingang zetten.

Als u een piek-tot-piek 10V nodig hebt, moet u minimaal 12V toepassen, anders kan er clipping optreden bij de uitgang. Dit geeft mogelijk geen goede en zuivere geluidsuitvoer.

Het voorgestelde microfoonversterkercircuit kan het ingangssignaal duizenden keren versterken, dit betekent niet dat u een thuistheaterspeaker mag besturen.

Dit circuit kan alleen de stroom in het mA-bereik uitvoeren. Als u die omvangrijke luidsprekers moet aansturen, heeft u mogelijk een stroomsterkte van meer dan 1 ampère nodig.

Spelddiagram:

Schakelschema:

De stroombron is een differentiële voeding, die bestaat uit twee 9V-batterijen die zijn gekoppeld aan condensatoren voor een soepel en ruisarm vermogen. 2.2uF condensator is voor het elimineren van DC-spanning die het IC binnenkomt.

4.7K-weerstand helpt de microfoon van stroom te voorzien. R1 en R2 is de versterkingsweerstand, u kunt uw eigen waarden berekenen. 2.2uf condensator aan de uitgang is om DC-componenten af ​​te kappen.

MIC-versterkercircuit met twee transistors

Kristallen en dynamische microfoons met hoge impedantie staan ​​ons meestal niet toe om deze met lange draden te gebruiken, behalve wanneer een bepaalde koppelingstransformator wordt geïntroduceerd. Dit komt doordat bromgeluid en andere verdwaalde pick-ups mogelijk in de lijn kunnen komen. Maar een minitransformator kan eigenlijk te duur zijn, vooral wanneer een high-fidelity-respons vereist is.

Het onderstaande idee vertegenwoordigt een techniek waarmee we de voorversterker zelfs op grotere afstanden van de muziek- of spraakinvoerbron kunnen gebruiken. Deze voorversterker is geïnstalleerd aan het microfoonuiteinde en werkt als een impedantie-aanpassingstransformator (van hoog naar laag), en heeft tegelijkertijd een handige spanningsversterking.

Dit circuit is onconventioneel omdat het vermogen voor de voorversterker wordt onttrokken aan de hoofdvermogensversterker en wordt geleverd via hetzelfde gemeenschappelijke coaxiale dynamische akkoord.

VOORVERPAKKING

De volgende afbeelding toont de fundamentele operationele details van het ontwerp.

Laten we ons eerst voorstellen dat de voeding naar de voorversterker afkomstig is van de hoofdversterker.

Weerstanden Ra en Rb bepalen de spanning die aan de voorversterker wordt geleverd. Als de voorversterker dus een I amp-stroom trekt, kan de spanning die bij de voorversterker komt, worden berekend door

V voorversterker = Vs - I (Ra + Rb)

waarbij V de voedingsspanning is. De voorversterker die in dit artikel wordt beschreven, is gemaakt om te werken op 10V-voeding.

De benodigde stroom is 2mA. Als we beschouwen dat het aftappen van de spanning op de hoofdversterker Vs is en als Ra gelijk wordt gemaakt aan Rb, vereenvoudigt de bovenstaande vergelijking tot

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ohm

Het kan in dit stadium belangrijk zijn op te merken dat deze specifieke benadering van het verkrijgen van de voedingsspanning van de hoofdversterker alleen mag worden toegepast met laagspanningstransistorversterkers met een hoogste spanningsaftakking van 50V.

Het prototype was bedoeld voor versterkers die werken met een 20V-voeding. Elke soortgelijke transistorversterker met dit type voeding kan worden gebruikt.

Als je bedenkt dat de voeding van de versterker dan 20V is

Ra = Rb = 2,5K of gewoon 2,2K, zelfs deze waarde is niet zo kritisch, maar niet lager dan dit.