Усилитель для электретного микрофона на микросхеме: Микрофонный усилитель на микросхеме (017) пакет

Усилитель для электретного микрофона (+печатка)

Покупать качественный микрофон — весьма затратная мысль. Куда дешевле и интереснее соорудить своими руками предусилитель для микрофона, который  вытянет максимум из петлички. Были опробованы несколько схем, в итоге я соорудил свой усилитель для микрофона. Для него даже была разведена печатная плата. Но обо всем по порядку…

Содержание статьи

1. Предусилитель для микрофона
2. Питание электретного микрофона
3. Варианты схем усилителя 
4. Коэффициент усиления
5. Однополярное питание усилителя
6. Частотная коррекция
7. Усилитель для микрофона готовая схема
8. Выбор ОУ
9. Печатная плата
10. Изготовления платы ЛУТом.
11. Подбор резистораR*
12. Корпус усилителя для микрофона
13. Заключение

Предусилитель для микрофона

Уже больше года я веду свою деятельность не только на этом сайте, но и на YouTube. Если вы там еще не были – советую заглянуть, сейчас я чаще бываю там, чем тут.
По мере улучшения качества своих роликов я пришел к необходимости улучшения качества записи звука. Исходно я записывал звук на петличку Maono AU101(покупал в этом магазине ). Вполне удобная петля, но для меня возник ряд пользовательских неудобств.

Так я и пришел к мысли собрать предусилитель для микрофона.Перед сборкой от предусилителя хотелось примерное следующего

• питание от литий ионного аккумулятора
• использование схемы на операционном усилителе.
• создание печатной платы.

Описывать получившийся звук словами – странное занятие, да и дублировать содержимое ролика в статье не вижу смысла. Поэтому советую для начала посмотреть мой ролик, а уже потом продолжить чтение статьи. Они дополняют друг друга. Да и так будет понятнее надо ли оно вам.

Питание электретного микрофона

Почему-то в интернетах очень мало информации о том, как правильно включать электретные микрофоны. Обычно используется стандартный вариант, при котором напряжение подается через токоограничивающий резистор, а далее для отсечения постоянного напряжения устанавливается конденсатор.

При этом в большинстве схем ни слова не говорится о подборе этого резистора и просто указывается конкретное значение. Хотя в целом это не совсем верно. Величину этого резистора следует выбирать не с потолка, а подбирать для каждого конкретного микрофонного капсуля.

Но как же его подобрать?

К счастью была найдена очень интересная статья, в которой автор провел ряд измерений и сделал очень полезное, с практической точки зрения, заключение.

Итак, при подборе токоограничивающего резистора необходимо, чтобы в точке соединения резистора и микрофоном получалась ровно половина питающего напряжения.

Помимо оптимального режима работы микрофона эта фишка удобна еще и тем, что бонусом мы получаем смещение для операционного усилителя при питании от однополярного источника. Это означает, что можно выкинуть из схемы лишний конденсатор и два резистора.

Варианты схем усилителя 

В другой своей статье, тот же автор предложил готовый предусилитель для микрофона. Это схема с АРУ (Автоматической Регулировкой Усиления). Вот так выглядит эта схема в оригинале (без цепи частотной коррекции):

Благодаря применению полевого транзистора (КП303Ж) в обратной связи, такая схема работает как компрессор и выравнивает громкость голоса, изменяя коэффициент усиления в некоторых пределах.

Схема полностью рабочая, была проверена мной лично на макете и никаких проблем не вызвала. Такая схема очень удобна, например, для микрофонов в конферент-залах и переговорных. Но может быть использована и как предусилитель для микрофона при подключении к компьютеру.

Лично для меня она не подошла по той причине, что при изменении усиления, громче и тише становится не только голос, а так же и все посторонние звуки и шумы. А значит при обработке записи голоса не получится избавиться от шумов обычным шумодавом. Про обработку голоса читайте в этой статье.

Поэтому от АРУ пришлось отказаться и схема была урезана до обычного неинвертирующего усилителя с постоянным коэффициентом усиления. Такая схема тоже отлично справляется со своими обязанностями.

Коэффициент усиления

В таком случае коэффициент усиления задается резисторами R2 и R1, а если быть точнее, то он равен:

К = 1 + ( R₂ / R₁ )

На таком усилителе можно задавать любой коэффициент усиления. Стоит лишь помнить, что обычно электретные микрофоны дают сигнал амплитудой до 50 мВ. На практике чаще всего это значение ограничивается 25-30 мВ.

Поэтому, если предполагается подключать микрофон в линейный вход компьютера, рассчитанный на сигнал 1 Вольт, то предусилитель для микрофона лучше рассчитать на коэффициент усиления порядка 20 ÷ 30.

Что касается конкретных значений сопротивлений, то лучше выбирать величины в диапазоне от 1 ÷10 кОм. Можно конечно использовать и бО’льшие значения сопротивлений, но не стоит забывать, что любой резистор сам по себе вносит шумы. Эти шумы тем больше, чем больше сопротивление резистора.

Когда я подключил предусилитель для микрофона к камере (Canon M50), у меня возникли некоторые трудности с коэффициентом усиления. Изначально я планировал установить его около 10. Тогда можно было бы установить на камере минимальное значение предусиления звука и все шумы должны были уйти в небытие…. Нооо….

Позже выяснилось, что даже при минимальном коэффициенте усиления, равном двум (R₁=R₂) сигнал записывается с перегрузкой.
И виной тому была перегрузка входных каскадов камеры. Поэтому я был вынужден увеличить значение резистора R₁ вдвое. Это дало коэффициент усиления около 1,5. Зато все искажения как рукой сняло.

Не стоит думать, что при такой низком коэффициенте усиления предусилитель для микрофона бесполезен. На самом деле роль предусилителя состоит не только в увеличении амплитуды сигнала.

Очень большую роль играет согласование сопротивлений микрофона и входа камеры. Это не только облегчает жизнь камере, но и так же улучшает соотношение сигнал/шум и выравнивает АЧХ микрофона.

Однополярное питание усилителя

Важным моментом этих схем является необходимость в некоторых дополнительных манипуляциях, связанных с однополярностью питания.

Напряжение смещения (¹/₂ питания) у нас уже создается на входе схемы и два резистора мы уже сэкономили. Но для того, чтобы это постоянное напряжение не пошло на выход там требуется конденсатор. Для этого нужен С₃.

Так же стоит помнить — любой ОУ одинаково хорошо усиливает и переменное и постоянное напряжение. Поэтому необходимо превратить усилитель в усилитель переменного напряжения.

Для этой цели служит конденсатор С₁. Благодаря нему коэффициент усиления по постоянному напряжению становится равным единице. А вот переменное напряжение усиливается в соответствии с заданным резисторами коэффициентом.

Частотная коррекция

Конденсатор С₁ выполняет еще одну функцию. Вместе с резистором R₁ они образуют RC-цепь, которая срезает низкие частоты. Т.е. работает как фильтр высоких частот.

Это очень удобный момент. Задав частоту среза порядка 30-80 Гц, мы избавимся от лишней низкочастотной составляющей на записи.

Расчет таких фильтров с упрощенными формулами был описан в статье RC-цепи, 5 самых ходовых схем фильтров и их простой рассчет.

Практически все нормальные микрофоны имеют в своем составе такие фильтры. На более дорогих моделях даже можно выбрать срезать на частоте 75 либо же 150 Гц.

В любом случае стоит сначала определиться с величиной резистора, а затем рассчитать под него конденсатор на желаемую частоту.

Для исключения самовозбуждения ОУ и ограничения звуковой полосы с верхней стороны используется конденсатор С₂.

Принято считать, что человеческая речь лежит в диапазоне частот от 100Гц до 10кГц. Однако при редактировании записей, я неоднократно замечал, что хоть выше 10 кГц голоса и нет, но эти частоты все равно влияют на восприятие голоса. Поэтому частоту среза, на мой взгляд, лучше задать порядка 15кГц.

С его расчетом ситуация аналогичная. Сначала выбирается резистор, задающий коэффициент усиления (R₂), а затем, по той же формуле, что С₁ рассчитывается величина конденсатора С₂.

Усилитель для микрофона готовая схема

Но меня все подмывал тот факт, что практически все ОУ которые есть у меня в наличии – сдвоенные, а я не люблю, когда половина операционника висит в воздухе. Как-то это не кошерно…

Поэтому недолго думая я перешел к своей любимой схеме — схеме усилителя для наушников. Она по сути такой же неинвертирующий усилитель, однако дополненная хитро включенным повторителем.

Причина перехода не только в желании задействовать оба операционных усилителя в корпусе микросхемы.

• Во-первых мне давно хотелось попробовать эту схему при однополярном питании.
• Во-вторых эта схема способна выдавать вдвое больший ток, при том же выходном напряжении. Это гарантирует отсутствие просадок и искажений сигнала на пути от предусилителя до записывающего устройства. Кабель то может быть и 5 и 10 метров.

Поэтому оставалось просто добавить в нее входную цепь с микрофоном и изменить номиналы конденсаторов под нашу задачу.
Вот так в итоге выглядит конечная схема.

Выбор ОУ

Выбор ОУ в предусилитель для микрофона сильно зависит от источника питания. Если предполагается питание от 9 вольтовой кроны, то в таком случае подойдет большинство распространенных ОУ. Но мне с самого начала хотелось использовать литиевый аккумулятор формата 18650. Во-первых у них хорошая емкость, во вторых их легко заряжать при помощи готовых модулей.

Поэтому на роль ОУ в предусилителе был выбран AD8616. Отличные, недорогие и доступные сдвоенные ОУ. Но главное это то, что работают они в диапазоне напряжений питания от 2.5 до 5 Вольт, что просто идеально для литиевого аккумулятора и портатива в целом.

Единственным минусом может стать то, что они не выпускаются в dip корпусе. Но тут мне на помощь пришли переходники SO-8 в DIP8, которые я когда-то заказывал с АлиЭксперсс. Заказывал в этом магазине.

Печатная плата

После того, как я определился со схемой и опробовал ее на макете, пришла пора запилить печатную плату. Я уже несколько лет не делал печаток, но на удивление все получилось проще, чем я думал. Платы я развожу в P-CAD, поэтому нарисовал по быстрому схему и спустя несколько часов залипания в комп получил готовую печатку.

Плата была упакована в размеры 20х45мм. Такие размеры получились из-за выбранного корпуса, но они видятся мне удобными практически для любого корпуса. Указанные размеры соответствуют нарисованной по периметру полоске.

Скачать печатную плату предусилителя для микрофона вы можете по одно из ссылок ниже. Плата сохранена в формате ПДФ и готова к печати.

• Скачать печатную плату
• Скачать печатную плату (зеркальную)

Я сделал два варианты платы, разница лишь в том, что первая как на рисунке выше, а вторая зеркальная. В случае использования зеркальной платы, после переноса она станет нормальной и детали следует располагать со стороны дорожек.

Изготовления платы ЛУТом.

Говоря, что лучше всего платы получаются при печати на страницах плейбоя. Раньше я так и делал, но в последнее время перешел на глянцевую с одной стороны бумагу. Жалко переводить интересные статьи на непонятно что….

В целом технология ЛУТ итак всем известна, и в ролике она показана, поэтому остановлюсь только на двух моментах.

• Прожарку утюгом я делаю в течении минуты, а после закидываю плату в ближайшую книжку и встаю на книжку всем весом на 1-2 минуты.
• Широкие места и дефекты переноса или печати я всегда промазывал перманентным маркером. В этот раз вместо перманентного маркера я воспользовался акриловым. При этом я ждал высыхания минут 10-15. Тем не менее он отлично справился и под ним ничего не травилось.

Подбор резистора

R*

Сопротивление резистора R* сильно зависит от капсюлей. Для того чтобы подобрать резистор я сначала впаял многооборотный переменный резистор.

Покрутил его до нужного напряжения и отпаял. Сопротивление резистора составило ровно 6 кОм. Которого у меня не оказалось и пришлось собирать его из двух.

Однако, в случае с другими капсюлями, сопротивление может быть и 2 кОм и 8 кОм. Поэтому тут все очень индивидуально.

Корпус усилителя для микрофона

Теперь пару слов о корпусе. Для этих целей я использовал корпус от вэйпа. Он уже давно валялся у меня в шкафу и ждал своей участи. Он оказался просто идеальным вариантом, т.к. располагает отсеком для аккумулятора и имеет отверстия, которых мне будет достаточно для счастья.

Для начала я выкинул из него все что напоминает о его происхождении, а так же достал и прочистил контакты для аккумулятора. После этого на место кнопки был установлен выключатель от настольной лампы. Он идеально подошел по размеру, потребовалось только сделать пропил под фиксатор.

Для того чтобы минимизировать уровень шумов от предусилителя я решил экранировать корпус. Для этого в съемные стенки корпуса я вырезал кусочки медной фольги которые приклеил на двусторонний скотч. Впоследствии их я соединю с минусом аккумулятора.

Единственное, что меня смущало в этом корпусе, так это отверстие на передней панели. Но оно сыграло мне даже на руку.
Из оргстекла я вырезал вставку, которую приклеил к крышке. Она не только закрывала имеющуюся дырка но так же была призвана демонстрировать синий светодиод намекающий на включенность устройства.

Чтобы как-то разнообразить вставку, а заодно усилить свечение я выгравировал на ней символичное изображение микрофона. Теперь, даже издалека и при ярком свете, я всегда смогу увидеть включен ли мой микрофон.

Ну а теперь остается продеть провода через отверстие и подпаять их к плате.

Заключение

Вот такой вот получился предусилитель для микрофона. Я очень доволен получившимся результатом. Использование такого усилителя позволило свести к минимуму обработку звуковой дорожки. В видео по теме я вообще не обрабатывал звук. Он итак звучит очень хорошо. Поэтому если вы еще не смотрели ролик, но заинтересованы в таком предусилителе – советую вам это сделать. Иначе что, зря я старался?))

Единственное, что я бы сделал с голосом на пост обработке – наложил бы компрессию для большего удобства слушателя. В остальном голос звучит очень ровно и натурально. Даже несмотря на использование довольно дешевой петлички с непонятно каким капсюлем.

В планах прикупить нормальный оригинальный капсюль, например Phuillips 61A и радоваться жизни.

Спасибо за внимание, всем хорошего звука!

Статья подготовлена исключительно для сайта AudioGeek.ru

Предусилитель для микрофона. Подборка схем

Главная » Звук » Предусилитель для микрофона. Подборка схем

Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.

В данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

Микросхема 4558- характеристики

Скачать datasheet 4558 (140,5 KiB, скачано: 4 384)

предусилитель микрофона на 4558

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Categories Звук Tags Усилитель

Отправить сообщение об ошибке.

Аудиоусилитель

с электретным микрофоном [Analog Devices Wiki]

Эта версия (28 января 2021 г. , 13:32) была одобрена Попом Андреа, Антониу Миклаусом.

Содержание

• Упражнение: Аудиоусилитель с электретным микрофоном

  • Объектив

  • Фон

  • Материалы

  • Настройка оборудования

  • Процедура

  • Вопросы

Объектив

Цель этой лабораторной работы — спроектировать и построить аудиоусилитель, который получает небольшое выходное напряжение от электретного микрофона и усиливает его таким образом, чтобы он мог управлять небольшим громкоговорителем.

Фон

Электретный микрофон — это разновидность конденсаторного (емкостного) микрофона,
постоянный заряд на пластинах конденсатора, устраняющий необходимость во внешнем фантомном питании
который используется для смещения конденсатора в традиционных конденсаторных микрофонах. Наиболее коммерчески доступный
Однако электретные микрофоны содержат встроенный предусилитель.
часто это схема полевого транзистора с открытым стоком, поэтому требуется небольшое количество низковольтной мощности.

Простые аудиоусилители могут быть разработаны с использованием транзисторов с отрицательной обратной связью или без нее.
Однако отрицательная обратная связь обеспечивает очень важное улучшение характеристик искажения.
В этом эксперименте мы проектируем и строим неинвертирующий операционный усилитель со связью по переменному току с
желаемое усиление по напряжению в десять раз, с эмиттерным повторителем внутри контура на его выходе с связью по переменному току с
громкоговоритель. Секция операционного усилителя обеспечивает усиление по напряжению, а эмиттерный повторитель выполняет функции буфера,
обеспечивающий ток, необходимый для привода громкоговорителя.
Размещение эмиттерного повторителя внутри контура обратной связи улучшает его общую производительность.

Конструкция усилителя

Электретный микрофон включает предусилитель на полевых транзисторах с открытым стоком и требует стокового резистора R _D со значением от 680 Ом до 2,2 кОм.
подключен между его выходом и источником питания +5 В, как показано на рисунке 1. Резистор стока в этой конструкции установлен на 2,2 кОм, что обеспечивает напряжение стока примерно +4,5 В с питанием +5,0 В .

Рисунок 1. Выходной каскад электретного микрофона

Цель разработки состоит в том, чтобы подавать сигнал с номинальным значением 400 мВП-пик на громкоговоритель с восемью Омами после связи по переменному току относительно земли, что требует около ±25 мА .
Усилитель рассчитан на работу от одного источника питания 5В. Из-за этого уровни постоянного тока операционного усилителя смещены к среднему напряжению питания +2,5 В и вход,
выходной сигнал и сигналы обратной связи связаны по переменному току. Связь входного сигнала по переменному току позволяет уровню постоянного тока на выходе микрофона отличаться от уровня постоянного тока в усилителе.
Для части схемы с операционным усилителем вы можете использовать счетверенный операционный усилитель OP484, входящий в комплект деталей ADALP2000, а для части схемы с эмиттерным повторителем вы можете
используйте 2Н3904 Транзистор NPN, входящий в комплект.

Подробное описание конструкции и анализа аудиоусилителя представлено в статье Audio Amplifier Experiment.
Пожалуйста, обратитесь к раздаточному материалу для получения подробной информации по теории усилителя, доступной по ссылке ниже:

Аудиоусилитель с электретным микрофоном — Теория

Рисунок 2. Общая принципиальная схема усилителя

Материалы

Модуль активного обучения ADALM2000
Макетная плата без пайки
Провода-перемычки
1 — Rail-to-rail усилитель OP484
1 — Электретный микрофон
1 — 2N3904 NPN-транзистор
1 — Динамик 8 Ом
1 — резистор 47 Ом
1 — резистор 68 Ом
1 — резистор 100 Ом
1 — резистор 1 кОм
1 — резистор 2,2 кОм
1 — резистор 20 кОм
1 — конденсатор 4,7 мкФ
1 — конденсатор 47 мкФ 1 —
1 — резистор 2,2 кОм
1 — резистор 20 кОм
Конденсатор 220 мкФ

Установка оборудования

Соберите схему, представленную на рис. 3, на макетной плате без пайки.

Рис. 3. Принципиальная схема аудиоусилителя с электретным микрофоном.

Рис. 4. Аудиоусилитель с разъемами для макетной платы электретного микрофона.

Если вы хотите проверить работу усилителя, вы можете удалить микрофон и динамик из цепи и использовать инструмент осциллографа.
Для этого на рис. 5 представлены макетные соединения.

Рис. 5. Соединения макетной платы осциллографа аудиоусилителя

Процедура

Если вы хотите проверить коэффициент усиления усилителя, соберите установку, представленную на рисунке 5.
Откройте Scopy и включите положительный источник питания на 5 В.
Установите канал генератора сигналов 1 на синусоидальный сигнал с размахом амплитуды 50 мВ , частотой 200 Гц и смещением 2,5 В .
Вы можете увеличивать амплитуду синусоиды до тех пор, пока не будет наблюдаться отсечение.
В осциллографе контролируйте входной сигнал на канале 1 и выходной сигнал усилителя на канале 2.
Установите разрешение по вертикали на 100 мВ/дел и положение на -2,5 V , чтобы вы могли видеть сигналы в окне осциллографа, как на рисунке 6.

Рисунок 6. Входные и выходные сигналы усилителя

Подключите электретный микрофон и громкоговоритель в цепь, как показано на рисунке 4.
Переместите громкоговоритель непосредственно перед микрофоном, пока не появится звуковая обратная связь.

Вопросы

• Объясните, почему возникает отсечение при увеличении амплитуды синусоиды.

• Объясните, почему возникает звуковая обратная связь, когда громкоговоритель и микрофон находятся близко друг к другу.

Ресурсы лаборатории:

• Файлы Fritzing: audio_amplifier_with_electret_microphone_bb

Вернуться к содержанию лабораторной работы

университет/курсы/электроника/электроника-лаборатория-электрет_микрофон. txt · Последнее изменение: 28 января 2021 г., 13:32, Pop Andreea

Уменьшение шума в схеме микрофонного усилителя при более высоких коэффициентах усиления

Я использую приведенную ниже схему для усиления сигнала от электретного конденсаторного микрофона для анализа микроконтроллером для обнаружения коротких вспышек звука. Схема работает от источника питания ~ 4,5 В от 3 батареек АА, поэтому варианты операционных усилителей ограничены. Я использую NJM4580D. Спецификации для микрофона и операционного усилителя указаны ниже:

https://www.cuidevices.com/product/resource/cma-4544pf-w.pdf

https://www.njr.com/electronic_device/PDF/NJM4580_E.pdf

Схема включает потенциометр для регулировки усиления на второй ступени. Схема нормально работает при низком усилении с более громкими звуковыми вспышками, но у меня возникла проблема с шумом при более высоком усилении, необходимом для обнаружения более слабых звуковых всплесков.

Низкое усиление

Высокое усиление

Шум примерно 580 Гц. В комнате тихо до звуковых всплесков. Схема построена на макетной плате, и размер ее несколько ограничен. Фото ниже:

Итак, учитывая ограничения по источнику питания и конструкции, могу ли я что-нибудь сделать, чтобы уменьшить амплитуду шума, сохраняя при этом уровень сигнала при более высоких коэффициентах усиления?

Будем признательны за любой отзыв.

РЕДАКТИРОВАТЬ 1

Похоже, Брайан прав. Я снял плату микрофона и запитал напрямую от батареек 4,5В. При максимальном усилении шум был приемлемым:

Остальная часть печатной платы, к которой подключено это устройство, довольно проста. На данный момент у меня нет презентабельной схемы, но она устроена аналогично схеме микрофона и состоит из следующих компонентов:

Микроконтроллер ATMEGA328P
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/ATmega48A-PA-88A-PA-168A-PA-328-P-DS-DS40002061B.pdf

MAX7219 управляемый 8-значный сегментированный дисплей
https://datasheets.