Какие транзисторы применить в микрофонный усилитель

Какие транзисторы применить в микрофонный усилитель

Усилитель для компьютерного микрофона с фантомным питанием.

Автор: Oleg Galizin, galizin@mail.ru
Опубликовано 26.08.2010
Создано при помощи КотоРед.
2010

Завел я себе на компьютере такую программку как Skype. Но вот одна незадача: микрофон нужно держать около самого рта, что бы собеседник мог тебя хорошо слышать. Я решил, что не хватает чувствительности микрофона. И решил сделать усилитель усилитель.

Поиск в интернете дал десятки схем усилителей. Но всем им требовался отдельный источник питания. Мне же хотелось сделать усилитель без дополнительного источника, с питанием от самой звуковой карты. Что бы не нужно было менять батарейки или тянуть дополнительные провода.
Прежде чем бороться с врагом, нужно знать его в лицо. Поэтому я накопал информации в интернете об устройстве микрофона: https://oldoctober.com/ru/microphone. Статья рассказывает, как сделать компьютерный микрофон своими руками. Заодно я позаимствовал и саму идею: незачем ломать готовое устройство для своих экспериментов, если можно сделать самому. Краткий пересказ статьи сводится к тому, что компьютерный микрофон — это электретный капсюль. Электретный капсюль — это, с электрической точки зрения, полевой транзистор с открытым истоком. Этот транзистор запитывается от звуковой карты через резистор, который одновременно является и преобразователем сигнального тока в напряжение. Два уточнения к статье. Во-первых, нет в капсюле резистора в стоковой цепи, сам видел, когда разобрал. Во-вторых, соединение резистора и конденсатора выполняется в кабеле, а не в звуковой карте. То есть один вывод служит для питания микрофона, а второй — для приема сигнала. То есть получается примерно вот такая схема

Здесь левая часть рисунка — это электретный капсюль (микрофон), правая — звуковая карта компьютера.
Во многих источниках пишут, что питание микрофона осуществляется от напряжения 5В. Это неверно. В моей звуковой карте это напряжение было 2,65В. При замыкании вывода питания микрофона на землю ток составил около 1,5мА. То есть резистор имеет сопротивление около 1,7кОм. Вот от такого источника и требовалось питать усилитель.
В результате экспериментов с microcap родилась вот такая схема.

Через резисторы R1, R2 осуществляется питание капсюля. Для предотвращения отрицательной обратной связи на частотах сигнала используется конденсатор C1. На капсюль подается напряжение питания равное падению напряжения на p-n переходе. Сигнал с капсюля выделяется на резисторе R1 и подается на базу транзистора VT1 для усиления. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером с нагрузкой на резисторы R2 и резистор в звуковой карте. Отрицательная обратная связь по постоянному току через R1, R2 обеспечивает относительное постоянство тока через транзистор.
Вся конструкция была собрана навесным монтажом прямо на микрофонном капсюле. По сравнению с микрофоном без усилителя сигнал увеличился примерно раз в 10 (22дБ).

Вся конструкция была обмотана сначала бумагой для изоляции, а потом фольгой для экранирования. Фольга имеет контакт с корпусом капсюля.

Upd.

Сделал также 2 транзисторный вариант. Он обладает повышенным коэффициентом усиления (30) и стабильностью. В принципе никто не мешает увеличить коэффициент усиления еще. Задается он отношением R1 к R2.

Какие транзисторы применить в микрофонный усилитель

ОБЗОР МИКРОФОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ТРАНЗИСТОРНЫЕ МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В настоящее время микрофонные усилители выполняются на специализированных интегральных микросхемах, практически недоступных для радиолюбителей. Поэтому предлагается собирать микрофонные усилители караоке из более распространенных деталей, в том числе недорогих кремниевых транзисторов высокой частоты и несложных интегральных микросхем. Описываемые ниже микрофонные усилители отличаются друг от друга как используемыми деталями, так и своими характеристиками.

На рис. 1 представлен микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме общий эмиттер — общий эмиттер. За счет сочетания транзисторов различного типа проводимости удалось обойтись без переходного конденсатора между каскадами, а также обеспечить стабильность работы усилителя по постоянному току как при снижении напряжения питания, так и при смене транзисторов. Усилитель не требует подбора элементов схемы при использовании транзисторов с коэффициентом передачи тока базы более 50. То есть в данной конструкции могут быть применены практически без подбора транзисторы типов КТ3102 и КТ3107 с любыми буквенными индексами. Допустима также замена КТ3102 на КТ315 и КТ3107 на КТ361, хотя качество работы усилителя в ряде случаев может ухудшиться. Неплохие результаты можно получить, если в качестве первого транзистора использовать ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В зарубежного производства. При всех перечисленных выше вариантах коэффициент усиления был не менее 150-200 в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц.

Принципиальная схема транзистороного микрофонного усилителя

При изготовлении усилителя используются постоянные резисторы МЛТ или С1-4 на 0,25 Вт, оксидные конденсаторы типа К50-6, К50-4, К50-35 либо аналогичные зарубежного производства. В качестве источника питания применяются три элемента 316, энергии которых хватает на 300-400 часов работы усилителя. Монтаж деталей производится на печатной монтажной плате размерами 50×30 мм, выпиленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7-1,0 мм. Расположение деталей показано на рис. 2, а плата со стороны фольги — на рис. 3.

Рис. 2 Монтажная схема микрофонного усилителя на двух транзисторах

Рис. 3 Печатная плата микрофонного усилителя на двух транзисторах

Получить коэффициент усиления не менее 300-400 можно с помощью микрофонного усилителя, который выполнен по принципиальной схеме, приведенной на рис. 4. Здесь используются уже три транзистора, включенные по схеме общий эмиттер — общий эмиттер — общий коллектор. За счет применения транзисторов одного типа проводимости удалось упростить их подбор, а непосредственная связь между каскадами дала возможность стабилизировать режим работы всех транзисторов по постоянному току.
Особенностью этого усилителя является коррекция частотной характеристики во втором каскаде за счет введения частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Это достигается включением параллельно резистору R7 цепочки, состоящей из конденсатора С4 и резистора R5. На низких частотах сопротивление конденсатора C4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Другая особенность усилителя состоит в том, что сигнал на его выход передается через эмиттерный повторитель на третьем транзисторе. Это позволяет существенно снизить выходное сопротивление и влияние длины соединительного кабеля на работу усилителя. Например, если к выходу предыдущего усилителя может подключаться кабель длиной до 3 м, то к данному усилителю — до 10 м. Выбор деталей данного усилителя аналогичен предыдущему. Расположение деталей на печатной плате приведено на рис. 5, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 6.

Рис. 4 Принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 5 Монтажная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 6 Печатная плата усилителя на трех транзисторах

На рис. 7 приведена принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах разного типа проводимости. Такая конструкция дает возможность уменьшить число используемых деталей, а также повысить усиление до 1000. Здесь, как и в предыдущей схеме, применена глубокая отрицательная обратная связь по напряжению сигнала во втором каскаде, что позволяет не только стабилизировать усиление, но также повысить входное сопротивление усилителя. В случае необходимости усиление можно снизить, увеличив сопротивление резистора R3. Например, при использовании сопротивления в 1 кОм удавалось снизить усиление до 100.

Рис. 7 Микрофонный усилитель на транзисторах разной проводимости

Рис. 8 Монтажная схема усилителя на транзисторах разной проводимости

Рис. 9 Печатная плата усилителя на транзисторах разной проводимости

Особенностью данной схемы является заметная зависимость режимов работы транзисторов по постоянному току от параметров первого и частично второго транзистора. Для нормального функционирования усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора составляло примерно 1,4 В. Если это не так, то режим корректируется подбором номинала резистора R1.
При повторении конструкции данного усилителя можно пользоваться рекомендациями, приведенными выше. Расположение деталей на печатной плате представлено на рис. 8, а чертеж платы со стороны фольги дан на рис. 9.
Конструктивно описанные выше микрофонные усилители на двух и трех транзисторах можно оформить в виде малогабаритного блока, в котором установлены плата усилителя, батарея питания, оба гнезда — входного и выходного сигнала — СГ-3 или СГ-5, а также выключатель питания. На рис. 10 показана примерная компоновка деталей и узлов усилителя на дополнительной плате из текстолита размером 30×110 мм и толщиной 1,0-1,5 мм. Гнезда устанавливаются с торцов. Для обеспечения хорошего контакта элементов питания последние поджимаются к проводникам с помощью прокладки из поролона. Соединение элементов между собой производится посредством латунной или жестяной пластины, вставленной между элементами и поролоновой прокладкой.

Корпус микрофонного усилителя можно выполнить из органического стекла толщиной 3-4 мм или иной пластмассы, желательно непрозрачной, яркой расцветки, чтобы усилитель легче было найти в случае его потери.

МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ

Усиление до 2000-3000 можно получить с помощью усилителя на одной микросхеме типа К538УН3Б, собрав его по принципиальной схеме, приведенной на рис. 11. Она настолько проста, что здесь кроме микросхемы имеются только четыре оксидных конденсатора (и ни одного резистора). Для нормальной работы этого усилителя требуется напряжение питания 6 В. Правда, его можно питать от источника напряжением 3 В, но тогда коэффициент усиления снизится до 500-1000, что вполне приемлемо для большинства случаев любительской практики. Расположение деталей показано на рис. 12, а чертеж печатной платы — на рис. 13.

Рис. 11 Микрофонный усилитель на ИМС К538УН3Б

Рис. 12 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС К538УН3Б

Рис. 13 Печатная плата усилителя на ИМС К538УН3Б

Все описанные микрофонные усилители являются одноканальными, то есть рассчитанными на работу только с одним исполнителем — солистом. Для дуэта можно использовать два одинаковых или различных микрофонных усилителя либо собрать отдельный двухканальный, например по принципиальной схеме, приведенной на рис. 14. В данном случае используется одна интегральная микросхема типа TDA 7050 производства Голландии. Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот 20 Гц -20 кГц. При этом напряжение питания может находиться в пределах 1,6-6 В.

Рис. 14 Схема микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 15 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 16 Печатная плата микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Особенностью конструкции усилителя является использование на выходах двух неполярных конденсаторов КМ-6Б или аналогичных им. Расположение деталей усилителя показано на рис. 15, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 16. Размеры монтажной платы обоих микрофонных усилителей на интегральных микросхемах позволяют разместить их в корпусе конструкции, приведенной на рис. 1.21. (Можно, конечно, найти другой, более приемлемый вариант.)
Можно провести интересный эксперимент — использовать стереофонический усилитель карманного аудиоплейера в качестве двухканального микрофонного усилителя. Это легче всего сделать с простейшим и самым недорогим плейером, который уже вышел из употребления.
Для этого необходимо отключить двигатель лентопротяжного механизма, а входы каналов усилителей отсоединить от магнитной головки, подключив их к гнездам для микрофонов. Плавные регуляторы громкости, тембра, подъема басов очень удобны для применения в караоке.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОФОНА С ОДНОПРОВОДНЫМ ПИТАНИЕМ

Микрофоны, с размещенными в их корпусе предусилителями, требуют для подключения к трансиверу проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал, т. е. центральный проводник кабеля. Именно такой способ подачи питания применен в предлагаемом вниманию читателей усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке. Усилитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа (например, МКЭ-3). Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VТ1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резистор R5 и поступает далее на базу транзистора VТ2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VТ2 и VТ3. Эмиттер последнего соединен с верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя), к которому подключен центральный проводник соединительного экранированного кабеля, оплетка которого соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе предусилителя эмиттерного повторителя заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход трансивера.

Рис. 17 Схема микрофонного усилителя с питанием по одному проводу

Около входного разъема устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторfv составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.
Поскольку коэффициент усиления составного эмиттерного повторителя по току (он равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов VТ2 и VТ3) может достигать нескольких тысяч, стабилизация режима получается очень жесткой. Усилитель в целом работает подобно стабилитрону, фиксирующему выходное напряжение на уровне 6 В независимо от напряжения питания. Тем не менее при использовании источника питания с другим напряжением надо подобрать резисторы делителя R2R3 так, чтобы напряжение на верхнем контакте разъема ХР1 было равно половине напряжения питания. Любопытно, что режим практически нельзя изменить, регулируя сопротивление нагрузочного резистора R5. Падение напряжения на нем всегда равно суммарному напряжению открывания транзисторов составного эмиттерного повторителя (около 1 В), а изменения его сопротивления приводят только к изменению тока через транзистор VT1. То же относится и к резистору R6.
Еще интереснее работа усилителя в режиме усиления переменного тока. Напряжение звуковой частоты с нижнего вывода резистора R5 передается эмиттерным повторителем с очень небольшим ослаблением на верхний вывод — выход усилителя. При этом ток через резистор постоянен и почти не подвержен колебаниям со звуковой частотой. Иными словами, единственный усилительный каскад оказывается нагруженным на генератор тока, т.е. на очень большое сопротивление. Входное сопротивление повторителя тоже очень велико, и в результате коэффициент усиления оказывается очень большим. При негромком разговоре перед микрофоном амплитуда выходного напряжения может достигать нескольких вольт. Цепочка R4С2 не пропускает переменную составляющую сигнала звуковой частоты к цепи питания микрофона и делителя напряжения.
Однокаскадный усилитель совершенно не склонен к самовозбуждению, поэтому и расположение деталей на плате особого значения не имеет, желательно только вход и выход разместить с разных концов платы.
Налаживание сводится к подбору резисторов делителя R2R3 до получения на выходе половины напряжения питания. Полезно еще подобрать и резистор R1, ориентируясь по наилучшему звучанию сигнала, снимаемого с микрофона. Если входное сопротивление радиоаппарата, с которым используется данный усилитель, менее 100 кОм, емкость конденсатора С3 следует соответственно увеличить.

МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УРОВНЯ (АРУ)

Схема микрофонного усилителя отличается от аналогичных, опубликованных в литературе, малыми габаритами и глубокой автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это позволяет использовать ее в составе радиостанции или кассетного магнитофона. Все устройство выполнено на одной микросхеме, имеющей в своем корпусе четыре универсальных операционных усилителя.
На элементе микросхемы DA1.1 собран неинвертирующий предварительный усилитель сигнала с микрофона. Это необходимо для эффективной работы автоматической регулировки усиления и снижения уровня шумов. Регулировка коэффициента передачи сигнала между каскадами осуществляется за счет изменения внутреннего сопротивления открытого транзистора VT1, включенного в делитель напряжения, образованный совместно с резистором R5. В исходном состоянии (при низком уровне входного сигнала) VT1 заперт и на прохождение сигнала влияния не оказывает.

Второй каскад усилителя собран на элементе DA1.2. Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 50 кГц. Номинальное выходное напряжение 200 мВ. Элемент DA1.3 является повторителем сигнала, что улучшает согласование схемы с нагрузкой.
Для работы системы АРУ используется усилитель на DA1.3 и детектор уровня сигнала на транзисторах VT2, VT3. Время восстановления схемы (инерционность) задается конденсатором С12. При изменении входного напряжения на 50 дБ — выходное меняется не более чем в 2 раза. В схеме применены полярные конденсаторы типа К50-16, остальные К10-17; резисторы МЛТ.
При правильной сборке схема будет работать сразу, но элементы, отмеченные звездочкой "*", могут потребовать подбора. Так, изменением величины резистора R10 необходимо добиться в точке делителя, указанной на схеме, напряжения 1,15 В. Это напряжение подается на входы усилителей и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем на линейном участке характеристики. В этом случае, при перегрузке, ограничение сигнала будет симметричным. От номиналов резисторов R3 и R7 зависит коэффициент усиления каскадов.

Все сказанное в этой статье отражает только точку зрения автора на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Принципиальная схема двухканального микрофонного усилителя на К548УН1

Примечания:
Два сопротивления по 47 КОм служат для установки напряжения питания для электретного (конденсаторного) микрофона и подбираются в соответствии с маркой подключаемого микрофона. Сопротивление резисторов может составлять не меньше 5 КОм. Рекомендую обязательно поставить в схему данные сопротивления т.к. отсутствие их, нарушит балансировку схемы и может вызвать искажение звука.
Конденсаторы по 10 nF служат для подавления помех улавливаемых от внешних источников, и возможно могут не устанавливаться при отсутствии данных помех.
Сопротивления по 270 Ом служат для установки коэффициента усиления, который составляет 25. Для повышения коэффициента усиления до 75 необходимо установить сопротивления по 68 Ом. Не рекомендую устанавливать высокий коэффициента усиления т.к. это может ухудшить качество звука, хотя это зависит и от микрофона и входа звуковой карты.
Конденсатор 4700 mF служит для подавления низкочастотных помех по питанию, а конденсатор 0,1 mF для подавления высокочастотных.
Неправильное подключение источника питания может привести к выходу из строя микросхемы.
Желательно использовать элементы импортного производства.
Рекомендации по сборке и установки схемы в системный блок компьютера.
Схема была собрана на плате взятой от сломанного радио, куда я припаял микросхему на место где стояла микросхема с большим количеством ножек чем К548УН1. Для монтажа элементов частично были использованы имеющиеся дорожки на плате, но сначала я отпилил часть платы для уменьшения габаритов рассчитав, примерно, необходимое место под элементы.
Схема помещена в металлический корпус, взятый из испорченного отечественного магнитофона в блоке радио, который идеально подошел под мою плату. Купленный ранее кабель для соединения звуковой платы с сидиромом одним концом я припаял к выходу усилителя, другой подсоединил к зв. плате на аудио вход под CD ROM. От испорченного вентилятора охлаждения процессора был отрезан провод со штекером для подключения питания к плате. На вход платы экранированным проводом я припаял гнездо с гайкой который закрепил на передней панели системного блока. Гнездо было выбрано стерео т.к. при таком варианте можно использовать одновременно 2 микрофона. При использовании одного микрофона используется провод микрофона со стерео штекером, у которого оба канала соединены перемычкой. Устройство закрепил в пустом отсеке, под сидиромом. Желательно использовать минимальную длину экранированного провода, особенно на входе устройства, чтоб уменьшить влияние помех.
Рекомендую подключить выходы схемы на линейный или CD вход звуковой платы т.к. например на плате CREATIVE SB AUDIGY существующий дополнительный вход TAD не защищен от помех.
Микрофон желательно подключать (включать) при выключенном входе зв. платы, для избежания больших всплесков.
При максимальной установке громкости входа зв. платы, куда подключен микрофонный усилитель (на вход СD), в микшере компьютера, возможно появление помехи, по этому рекомендую установить необходимый коэффициент усиления достаточный для того, чтоб громкость в микшере не повышать до максимального уровня. Хотя это возможно связанно с особенностью моей звуковой платы или микрофона.
Заключение:
Изготовленное устройство двухканального микрофонного предварительного усилителя успешно использовалось на протяжении длительного времени, и отличается низким уровнем шумов, надежностью, компактностью, не требует дополнительного источника питания при использовании совместно с компьютером, низкой стоимостью.
Все сказанное в этой статье отражает только мою точку зрения на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Микрофонный усилитель

Электретные микрофоны широко применяются в современной бытовой и специальной аппаратуре. Они отличаются компактными размерами и высоким качеством передачи звукового сигнала. Основным недостатком конструкции является очень слабый выходной сигнал и обязательная подача на капсюль поляризующего напряжения. Предварительный усилитель для микрофона может быть сделан на любой элементной базе. В самодельных конструкциях применяются как транзисторы, так и интегральные микросхемы. Схемы устройств отличаются количеством каскадов, наличием автоматической регулировки усиления и другими техническими решениями.

Усилитель для электретного микрофона

Микрофонный усилитель для микрофона используется для усиления слабых сигналов, величиной 0,1-15 mV до уровня 200-400 mV. Схема предусилителя для микрофона проста и включает в себя один или два каскада усиления и, при необходимости, цепи коррекции амплитудно-частотной характеристики микро. Основными параметрами конструкций являются следующие величины:

• Частотный диапазон
• Коэффициент нелинейных искажений
• Отношение сигнал/шум
• Коэффициент усиления

Хороший усилок для микро должен обеспечивать частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц с неравномерностью АЧХ не более ±1,5 дБ. Необходимая частотная коррекция осуществляется в дальнейших каскадах низкой частоты. Коэффициент гармоник во всём диапазоне частот не должен превышать 0,2%. Поскольку микрофонное устройство является первым каскадом, все внутренние шумы будут усиливаться низкочастотных трактом. Поэтому в схемах микрофонных усилителей используются самые малошумящие транзисторы и интегральные операционные усилители.

Микрофонный усилитель для электретного микрофона

Электретный микро при громком звуке, выдаёт на выходе порядка 10-15 mV, поэтому для усиления сигнала до уровня 400-600 mV может использоваться схема с одним или двумя каскадами. Конструкция может быть собрана на обычном или полевом транзисторе и интегральной микросхеме. Усилитель микрофона на одном транзисторе выполнен на малошумящем приборе с обратной проводимостью. Схема подходит для применения в звуковых трактах персональных компьютеров. Достоинством устройства является низковольтное питание и его можно питать от пальчиковой батарейки на 1,5 вольта. Величину конденсатора С3 можно изменять в указанных пределах.

Микрофонный усилитель на одном транзисторе

Схема на полевом транзисторе обладает низким уровнем собственных шумов и обеспечивает коэффициент усиления порядка 20 дБ.Для этого потребовалось увеличить напряжение питания до 9 В, поэтому усилитель питается от батарейки типа «Крона» или от источника внешнего питания. При повторении данной схемы нужно помнить, что полевые полупроводниковые приборы боятся статического электричества, поэтому пайку транзистора нужно выполнять заземлённым паяльником и использовать антистатический браслет. Выводы транзистора перед пайкой нужно соединить между собой, обмотав их тонкой медной проволокой. Схемы микрофонных устройств на транзисторах имеют различные технические решения. Они бывают с несколькими каскадами, с автоматической регулировкой усиления и шумоподавлением.

В первом случае через резисторы R4 иR1 на электретный микрофон подаётся напряжение питания необходимое для его работы. Переменный сигнал в частоты с электродинамического прибора подаётся через конденсатор С3 на базу транзистора. Усилитель для динамического микрофона собирается на одном транзисторе обратной проводимости.

Транзистор ВС547 заменяется на КТ3102Е. Правильно собранная схема начинает работать сразу и не требует регулировки. Схема микрофонного усилителя на одном транзисторе не всегда может обеспечить требуемые параметры, поэтому на практике часто применяются схемы имеющие большее число каскадов.

К усилителю микрофона подключается электродинамический микрофон, но схема может быть доработана и для электретного устройства. Для этого электролитический конденсатор С2 меняется на обычный ёмкостью 4,7 мкФ, а в точку его соединения с микро подаётся питающее напряжение через резистор 2-3 кОм. Коэффициент усиления устройства достигает 200 в полосе частот от 40 Гц до 20 кГц. Применение транзисторов разной структуры позволило исключить переходной конденсатор между каскадами. Он обычно вносит заметные искажения в схемы усиления низкой частоты.

Схема микрофонного усилителя на микросхеме

Существует много конструкций микрофонного усилителя на микросхеме. Чаще всего в устройствах применяются операционные усилители, но имеются интегральные компоненты представляющие собой готовый микрофонный канал. Примером такой конструкции является специализированная малошумящая микросхема усилитель микрофонаMAX9814.Она имеет следующие параметры:

• Программируемый коэффициент усиления – 40, 50 и 60 дБ
• Гармонические искажения – 0,04%
• Встроенный источник питания для электретного микро – 2 В
• Температурный диапазон — +80- –40 0 С
• Имеется автоматическая регулировка усиления

Для самостоятельного повторения подойдут схемы на интегральных операционниках.

Схема собрана на отечественном ОУ 157УД2. Это микросхема с очень маленьким уровнем собственных шумов не критичная к напряжению питания.

Высококачественный канал предназначен для работы с электретными микрофона всех типов. В нём используется ОУ BA4558 или JRS4558. Конденсаторы С1 и С4 по 0,22 мкФ. Схема отличается высокой чувствительностью. Не требует регулировки и начинает работать сразу после подачи напряжения питания. В следующем устройстве используется микросхема для микрофона К538УН3Б.

Она очень простая, так как в ней отсутствуют резисторы и для её сборки потребуется только микросхема и четыре конденсатора. Напряжение питания можно снизить до 3 вольт без больших потерь усиления. При повторении конструкций нужно выполнять подключение усилителя микрофона экранированным проводом и экран соединить с корпусом устройства.

Усилитель с микрофонным входом

Низкочастотные конструкции, предназначенные для усиления сигналов звуковой частоты, всегда оборудуются одним или несколькими микрофонными входами. Это самые чувствительные входы звукового канала. При работе внешних звуковых устройств следует избегать подключения девайсов с большими уровнями выходного сигнала к микрофонным входам УНЧ. Это может вызвать отказ входных транзисторов или интегральных микросхем. Профессиональные устройства оснащены разъёмами XLRкоторые позволяют подавать фантомное питание на конденсаторные микрофоны.

Схемы микрофонных усилителей на транзисторах: Микрофонный усилитель | Усилитель на транзисторах #3 ⋆ diodov.net

Микрофонный усилитель своими руками можно собрать из простых и доступных радиоэлектронных элементов. Такой усилитель, как правило, строится на двух каскадах. Одного каскада чаще всего не хватает, поскольку поступающий с микрофона сигнал имеет очень малую мощность и его необходимо усилить зачастую более чем в 1000 раз. В нашем микрофонном усилителе звука мы будем применять электретный микрофон, который получил наибольшее распространение. В корпусе микрофона расположен полевой транзистор, поэтому следует соблюдать полярность подключения. Проще всего отрицательный вывод определить «прозвонкой» с помощью мультиметра, поскольку он соединен с корпусом.

Входной каскад микрофонного усилителя аналогичен уже ранее рассчитанному каскаду. Единственное, что можно изменить – это вместо транзистора pn2222 поставить bc547, который обладает большим коэффициентом по току – свыше 500 единиц.

Чувствительность микрофона регулируется путем изменения сопротивления R1.

Микрофонный усилитель со стабильными характеристиками

Поскольку в схеме микрофонного или другого усилителя наряду с постоянным протекает переменный ток, который является источником полезной информации, то необходимо снизить до минимума их взаимное влияние. Кроме того переменная составляющая тока может повлиять на параметры источника питания. Это связано с тем, что для переменного тока батарейка или любой другой источник питания представляет собой аналог конденсатора. Как известно, чем выше частота переменного тока, тем меньше сопротивление представляет для него конденсатор. Такое суждение справедливо и для батарейки. Поэтому переменный ток легко проходит через источник напряжения и в некоторой степени может повлиять на его параметры, что отразится на изменении рабочей ток усилительного каскада.

Для борьбы с таким явлением источник питания шунтируют электролитическим конденсатором большей емкости.

Конденсатор в помощь

Давайте определим его приблизительное значение. Чтобы переменный ток шел в обход батарейке сопротивление шунтирующего конденсатора должно быть гораздо меньше внутреннего сопротивления батарейки.

Например, если сопротивление источника питания 10 Ом, то сопротивление переменному току конденсатора должно быть максимум 1 Ом, то есть в 10 раз меньше. Тогда большая часть переменного тока будет протекать через конденсатор. Отсюда емкость шунтирующего конденсатора равна:

где f – нижняя граница частоты полосы пропускания усилителя, Гц. Поскольку мы собираем усилитель звука, который правильно называть усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ), то нижнюю частоту примем 20 Гц. Звуки частотой ниже 20 Гц человеческому уху практически не слышны.

Xc – емкостное сопротивление, Ом. Принимаем 1 Ом.

С = 1/2∙3,14∙20∙1 = 0,008 Ф = 8000 мкФ.

Емкость 8000 мкФ довольно большое значение, соответственно и габариты конденсатора будут немаленькими. С целью снижения емкости конденсатора последовательно с источником питания соединяют резистора невысокого сопротивления. Затем конденсатором шунтируют добавочный резистор вместе и источником питания.

Величина добавочного сопротивления зависит от величины напряжения источника питания. Например, при Uип = 9 В подойдет Rд = 300 Ом. Поэтому сопротивление конденсатора можно увеличить, а емкость снизить. Вместо одного ома можно принять для расчета 31 Ом ((10+300)/10). Соответственно и емкость конденсатора можно снизить примерно в 30 раз, то есть понадобиться на 8000 мкФ, а 8000/30 = 270 мкФ.

Кроме того, в многокаскадный усилителях, да и в нашем усилителе звука, следует разделять отдельный каскады RC-фильтрами. Такое мероприятие позволит повысить стабильность работы и качество усилителя, поскольку снизится взаимовлияние по переменному току одного каскада на другой.

Данная схема микрофонного усилителя не предполагает подключения динамика в качестве нагрузки. Динамик подключить то можно, схема не сгорит, но в нем будет слышно никаких звуков. Это связано с тем, что к динамику от усилителя передается слишком малая доля мощности, поэтому он не может воспроизвести звуки.

Для обеспечения передачи максимальной мощности от транзисторного усилителя звука к динамику необходимо согласовать их сопротивления, о чем рассказано в следующей статье.

Еще статьи по данной теме

Микрофонные усилители

Очень простые и качественные схемы микрофонных усилителей с низковольтным питанием для любых радиолюбительских конструкций

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

В статье приведены простые схемы микрофонных усилителей, которые найдут применение и для компьютера, и в караоке, и как просто микрофонные усилители для различных радиолюбительских устройств.

На днях мне понадобилась простая схема микрофонного усилителя с низковольтным питанием, да и еще с хорошими характеристиками. Поиски в интернете ничего толкового не дали. Пролистав радиолюбительскую литературу, нашел несколько несложных схем, которыми и спешу с вами поделиться.

Немного о применяемых микрофонах.
Чаще всего радиолюбители применяют в своих устройствах два типа микрофонов – динамический, или электретный.
Отечественное обозначение:
— МД – микрофон динамический
— МКЭ – микрофон конденсаторный, электретный
Диапазон воспроизводимых частот у них примерно одинаковый, в среднем – 50-16000 Герц.
Чувствительность у динамических микрофонов – 1-2 мв/Па, у электретных – 1-4 мв/Па.

Сопротивление резистора R1 зависит от питающего напряжения. Примерно можно его выбирать так:
– при питающем напряжении 1,5 – 3 вольта – как на схеме, 2,2 кОм
– при 4,5 вольта – 4,7 кОм
– более 4,5 вольт – около 10 кОм
Типовая схема питания и подключения электретного микрофона к микрофонному усилителю:

— при питании напряжением более 4,5 вольт можно применить стабилитрон на соответствующее напряжение:

Я думаю, что с микрофонами более-менее понятно.
Теперь переходим к микрофонным усилителям.
В статье приведены несколько схем на транзисторах и микросхемах.
Напряжение питания всех транзисторных схем в примерах – 3 вольта. Если у вас более высокое напряжение питания, то в схемы надо добавить простые параметрические стабилизаторы на стабилитронах. Ток потребления усилителей – около 1 мА.

Первая схема.
Микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости.
Усилитель не требует подбора элементов схемы.
Коэффициент усиления составляет не менее 150-200 во всей полосе частот.
Схема усилителя:

В схеме, кроме указанных транзисторов, можно применить КТ3102 и КТ3107 с любым буквенным индексом, допустима замена на КТ315 и КТ361, но работа усилителя может ухудшиться. Также можно применить и их зарубежные аналоги.
Такую же замену транзисторов можно производить и в остальных схемах микрофонных усилителей.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на двух транзисторах:

Вторая схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах.
Коэффициент усиления – 300-400.
Схема усилителя:

Особенность этого усилителя – коррекция частотной характеристики во втором каскаде, которая достигается включение параллельно резистору R7 цепочки С4 и R5. На низких частотах сопротивление конденсатора С4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах:

В случае необходимости усиление можно снизить увеличением номинала резистора R3 (при R3 равном 1 кОм, коэффициент усиления составляет – 100).
Для нормальной работы усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора равнялось +1,4 вольта, которое устанавливается подбором номинала резистора R1.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах разной проводимости:

Четвертая схема.
Микрофонный усилитель на ИМС типа К538УН3Б
С помощью такой микросхемы можно собрать очень простой микрофонный усилитель с коэффициентом усиления – 2000-4000 (при напряжении питания равном 6 вольт, при напряжении питания 3 вольта, коэффициент усиления снизиться до 500-1000).
Схема усилителя:

Пятая схема.
Микрофонный усилитель на два канала (стерео) на ИМС TDA7050.
Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц.
Напряжение питания может составлять от 1,6 вольта до 6 вольт.
Схема усилителя:

⚡️Низковольтный микрофонный усилитель | radiochipi.ru

Предлагаемый микрофонный усилитель (МУ) может использоваться как экономичный предварительный усилитель к УМЗЧ с сетевым или автономным питанием. Полоса пропускания МУ составляет 25…25000 Гц при неплохом отношении сигнал/шум за счет применения малошумящих биполярных транзисторов n-p-n-структуры.

Максимальная амплитуда выходного напряжения — 0,5 В. При напряжении питания 3,6В потребляемый ток не превышает 0,68 мА. МУ (рис.1) состоит из: – электретного микрофона ВМ1 с подстроечным резистором RP1 установки режима; – фильтра питания C1-R5; – переходных конденсаторов С2 и С4; – двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1, VT2. Электретный микрофон ВМ1 является активным, т.е. имеет встроенный усилитель. Режим работы ВМ1 устанавливается подстроечным резистором RP1.

Полоса пропускания МУ снизу определяется, в основном, емкостью конденсатора С2. Сам микрофонный усилитель является широко распространенной схемой двухкаскадного усилителя на биполярных транзисторах с непосредственными связями. С помощью резистора R3 устанавливается глубокая отрицательная обратная связь по постоянному току, стабилизирующая режим МУ. Входное сопротивление усилителя примерно такое же, как и каскада на одном транзисторе по схеме с ОЭ: от сотен ом до нескольких десятков килоом, выходное сопротивление — несколько десятков килоом.

Коэффициент усиления по напряжению — 1000…3000. В МУ можно применить постоянные резисторы МЛТ, С2-23 или С2-33. Подстроенный RP1 — СПЗ-38а. Конденсатор С2 — керамический, типа KM, К10-17. Оксидные — К50-35 или зарубежного производства. Транзисторы VT1, VT2 — биполярные малошумящие, n-p-n-структуры, типа КТ3102Д, КТ3102Е с коэффициентом усиления по напряжению ((3) порядка 500. Их можно заменить зарубежными 2N2484. Микрофон ВМ1 — электретный, типа NMC или XF-18D и им подобные.

Микрофонный усилитель на печатной плате

Микрофонный усилитель выполнен на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис.2). Диаметр отверстий на плате под радиоэлектронные компоненты — 0,8 … 1мм под соединительные проводники 1… 1,2 мм, под крепежные отверстия — 2,5 мм. Все резисторы на плате устанавливаются вертикально. Для получения низкого уровня фона фольга на верхней стороне платы (стороне расположения деталей) используется как экран и электрически соединена с общим проводом.

Для исключения замыкания выводов деталей с общим проводом в отверстиях сделана зенковка сверлом диаметром 2…2,5 мм. Пайку радиоэлектронных компонентов рекомендуется вести низковольтным паяльником. Микрофон ВМ1 подключается с соблюдением полярности (у микрофона NMC “-” питания соединен с корпусом). Перед включением МУ движок подстроечного резистора RP1 устанавливается в среднее положение. Подав питание, вращением движка RP1 устанавливают режим работы ВМ1: на верхнем (по схеме) его выводе должно быть напряжение около +0,7 В. Затем измеряют напряжение на коллекторе VT2 и при необходимости устанавливают его равным 0,5Unm- (+1 в) подбором сопротивления R3.

Подбор сопротивления проще всего выполнить, включив вместо R3 цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 20…50 кОм и подстроечного с номиналом порядка 470 кОм. МУ сохраняет работоспособность при напряжении GB1 в диапазоне 3…6 В и имеет потребляемый ток порядка 0,8…1мА. Если усилитель при работе возбуждается (свистит или “затыкается”), следует проверить емкость С1 и убедиться, что экран на верхней стороне печатной платы соединен с общим проводом на нижней стороне. Если это не помогает, рекомендуется уменьшить усиление электретного микрофона ВМ1 увеличением сопротивления RP1.

При применении некоторых экземпляров микрофонов для увеличения стабильности работы МУ может потребоваться увеличение емкости конденсатора С1 до 220 мкФ. Для улучшения качества сигнала микрофон ВМ1 окружается поролоновой прокладкой. Если необходимо избавиться от “буханья”в тракте НМУ при резких звуках, лицевую панель микрофона также закрывают слоем поролона толщиной 5… 10 мм. Для этой же цели микрофон рекомендуется подпаивать к плате многожильными проводниками, исключающими жесткий механический контакт корпуса микрофона с печатной платой.

При длине соединительных проводников свыше 30 мм рекомендуется использовать экранированный провод. В качестве источника питания МУ используются 3 аккумулятора типоразмера AA-size емкостью от 650 до 2850 мАч. Возможно также применение сетевого адаптера с хорошей стабилизацией или стабилизированного источника питания усилителя мощности.

УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ МИКРОФОНА

ОБЗОР МИКРОФОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ТРАНЗИСТОРНЫЕ МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В настоящее время микрофонные усилители выполняются на специализированных интегральных микросхемах, практически недоступных для радиолюбителей. Поэтому предлагается собирать микрофонные усилители караоке из более распространенных деталей, в том числе недорогих кремниевых транзисторов высокой частоты и несложных интегральных микросхем. Описываемые ниже микрофонные усилители отличаются друг от друга как используемыми деталями, так и своими характеристиками.

На рис. 1 представлен микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме общий эмиттер — общий эмиттер. За счет сочетания транзисторов различного типа проводимости удалось обойтись без переходного конденсатора между каскадами, а также обеспечить стабильность работы усилителя по постоянному току как при снижении напряжения питания, так и при смене транзисторов. Усилитель не требует подбора элементов схемы при использовании транзисторов с коэффициентом передачи тока базы более 50. То есть в данной конструкции могут быть применены практически без подбора транзисторы типов КТ3102 и КТ3107 с любыми буквенными индексами. Допустима также замена КТ3102 на КТ315 и КТ3107 на КТ361, хотя качество работы усилителя в ряде случаев может ухудшиться. Неплохие результаты можно получить, если в качестве первого транзистора использовать ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В зарубежного производства. При всех перечисленных выше вариантах коэффициент усиления был не менее 150-200 в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц.

Принципиальная схема транзистороного микрофонного усилителя

При изготовлении усилителя используются постоянные резисторы МЛТ или С1-4 на 0,25 Вт, оксидные конденсаторы типа К50-6, К50-4, К50-35 либо аналогичные зарубежного производства. В качестве источника питания применяются три элемента 316, энергии которых хватает на 300-400 часов работы усилителя. Монтаж деталей производится на печатной монтажной плате размерами 50×30 мм, выпиленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7-1,0 мм. Расположение деталей показано на рис. 2, а плата со стороны фольги — на рис. 3.

Рис. 2 Монтажная схема микрофонного усилителя на двух транзисторах

Рис. 3 Печатная плата микрофонного усилителя на двух транзисторах

Получить коэффициент усиления не менее 300-400 можно с помощью микрофонного усилителя, который выполнен по принципиальной схеме, приведенной на рис. 4. Здесь используются уже три транзистора, включенные по схеме общий эмиттер — общий эмиттер — общий коллектор. За счет применения транзисторов одного типа проводимости удалось упростить их подбор, а непосредственная связь между каскадами дала возможность стабилизировать режим работы всех транзисторов по постоянному току.
Особенностью этого усилителя является коррекция частотной характеристики во втором каскаде за счет введения частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Это достигается включением параллельно резистору R7 цепочки, состоящей из конденсатора С4 и резистора R5. На низких частотах сопротивление конденсатора C4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Другая особенность усилителя состоит в том, что сигнал на его выход передается через эмиттерный повторитель на третьем транзисторе. Это позволяет существенно снизить выходное сопротивление и влияние длины соединительного кабеля на работу усилителя. Например, если к выходу предыдущего усилителя может подключаться кабель длиной до 3 м, то к данному усилителю — до 10 м. Выбор деталей данного усилителя аналогичен предыдущему. Расположение деталей на печатной плате приведено на рис. 5, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 6.

Рис. 4 Принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 5 Монтажная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах

Рис. 6 Печатная плата усилителя на трех транзисторах

На рис. 7 приведена принципиальная схема микрофонного усилителя на трех транзисторах разного типа проводимости. Такая конструкция дает возможность уменьшить число используемых деталей, а также повысить усиление до 1000. Здесь, как и в предыдущей схеме, применена глубокая отрицательная обратная связь по напряжению сигнала во втором каскаде, что позволяет не только стабилизировать усиление, но также повысить входное сопротивление усилителя. В случае необходимости усиление можно снизить, увеличив сопротивление резистора R3. Например, при использовании сопротивления в 1 кОм удавалось снизить усиление до 100.

Рис. 7 Микрофонный усилитель на транзисторах разной проводимости

Рис. 8 Монтажная схема усилителя на транзисторах разной проводимости

Рис. 9 Печатная плата усилителя на транзисторах разной проводимости

Особенностью данной схемы является заметная зависимость режимов работы транзисторов по постоянному току от параметров первого и частично второго транзистора. Для нормального функционирования усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора составляло примерно 1,4 В. Если это не так, то режим корректируется подбором номинала резистора R1.
При повторении конструкции данного усилителя можно пользоваться рекомендациями, приведенными выше. Расположение деталей на печатной плате представлено на рис. 8, а чертеж платы со стороны фольги дан на рис. 9.
Конструктивно описанные выше микрофонные усилители на двух и трех транзисторах можно оформить в виде малогабаритного блока, в котором установлены плата усилителя, батарея питания, оба гнезда — входного и выходного сигнала — СГ-3 или СГ-5, а также выключатель питания. На рис. 10 показана примерная компоновка деталей и узлов усилителя на дополнительной плате из текстолита размером 30×110 мм и толщиной 1,0-1,5 мм. Гнезда устанавливаются с торцов. Для обеспечения хорошего контакта элементов питания последние поджимаются к проводникам с помощью прокладки из поролона. Соединение элементов между собой производится посредством латунной или жестяной пластины, вставленной между элементами и поролоновой прокладкой.

Корпус микрофонного усилителя можно выполнить из органического стекла толщиной 3-4 мм или иной пластмассы, желательно непрозрачной, яркой расцветки, чтобы усилитель легче было найти в случае его потери.

МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ

Усиление до 2000-3000 можно получить с помощью усилителя на одной микросхеме типа К538УН3Б, собрав его по принципиальной схеме, приведенной на рис. 11. Она настолько проста, что здесь кроме микросхемы имеются только четыре оксидных конденсатора (и ни одного резистора). Для нормальной работы этого усилителя требуется напряжение питания 6 В. Правда, его можно питать от источника напряжением 3 В, но тогда коэффициент усиления снизится до 500-1000, что вполне приемлемо для большинства случаев любительской практики. Расположение деталей показано на рис. 12, а чертеж печатной платы — на рис. 13.

Рис. 11 Микрофонный усилитель на ИМС К538УН3Б

Рис. 12 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС К538УН3Б

Рис. 13 Печатная плата усилителя на ИМС К538УН3Б

Все описанные микрофонные усилители являются одноканальными, то есть рассчитанными на работу только с одним исполнителем — солистом. Для дуэта можно использовать два одинаковых или различных микрофонных усилителя либо собрать отдельный двухканальный, например по принципиальной схеме, приведенной на рис. 14. В данном случае используется одна интегральная микросхема типа TDA 7050 производства Голландии. Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот 20 Гц -20 кГц. При этом напряжение питания может находиться в пределах 1,6-6 В.

Рис. 14 Схема микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 15 Монтаж микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Рис. 16 Печатная плата микрофонного усилителя на ИМС TDA7050

Особенностью конструкции усилителя является использование на выходах двух неполярных конденсаторов КМ-6Б или аналогичных им. Расположение деталей усилителя показано на рис. 15, а чертеж печатной платы со стороны фольги — на рис. 16. Размеры монтажной платы обоих микрофонных усилителей на интегральных микросхемах позволяют разместить их в корпусе конструкции, приведенной на рис. 1.21. (Можно, конечно, найти другой, более приемлемый вариант.)
Можно провести интересный эксперимент — использовать стереофонический усилитель карманного аудиоплейера в качестве двухканального микрофонного усилителя. Это легче всего сделать с простейшим и самым недорогим плейером, который уже вышел из употребления.
Для этого необходимо отключить двигатель лентопротяжного механизма, а входы каналов усилителей отсоединить от магнитной головки, подключив их к гнездам для микрофонов. Плавные регуляторы громкости, тембра, подъема басов очень удобны для применения в караоке.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОФОНА С ОДНОПРОВОДНЫМ ПИТАНИЕМ

Микрофоны, с размещенными в их корпусе предусилителями, требуют для подключения к трансиверу проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал, т. е. центральный проводник кабеля. Именно такой способ подачи питания применен в предлагаемом вниманию читателей усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке. Усилитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа (например, МКЭ-3). Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VТ1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резистор R5 и поступает далее на базу транзистора VТ2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VТ2 и VТ3. Эмиттер последнего соединен с верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя), к которому подключен центральный проводник соединительного экранированного кабеля, оплетка которого соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе предусилителя эмиттерного повторителя заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход трансивера.

Рис. 17 Схема микрофонного усилителя с питанием по одному проводу

Около входного разъема устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторfv составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.
Поскольку коэффициент усиления составного эмиттерного повторителя по току (он равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов VТ2 и VТ3) может достигать нескольких тысяч, стабилизация режима получается очень жесткой. Усилитель в целом работает подобно стабилитрону, фиксирующему выходное напряжение на уровне 6 В независимо от напряжения питания. Тем не менее при использовании источника питания с другим напряжением надо подобрать резисторы делителя R2R3 так, чтобы напряжение на верхнем контакте разъема ХР1 было равно половине напряжения питания. Любопытно, что режим практически нельзя изменить, регулируя сопротивление нагрузочного резистора R5. Падение напряжения на нем всегда равно суммарному напряжению открывания транзисторов составного эмиттерного повторителя (около 1 В), а изменения его сопротивления приводят только к изменению тока через транзистор VT1. То же относится и к резистору R6.
Еще интереснее работа усилителя в режиме усиления переменного тока. Напряжение звуковой частоты с нижнего вывода резистора R5 передается эмиттерным повторителем с очень небольшим ослаблением на верхний вывод — выход усилителя. При этом ток через резистор постоянен и почти не подвержен колебаниям со звуковой частотой. Иными словами, единственный усилительный каскад оказывается нагруженным на генератор тока, т.е. на очень большое сопротивление. Входное сопротивление повторителя тоже очень велико, и в результате коэффициент усиления оказывается очень большим. При негромком разговоре перед микрофоном амплитуда выходного напряжения может достигать нескольких вольт. Цепочка R4С2 не пропускает переменную составляющую сигнала звуковой частоты к цепи питания микрофона и делителя напряжения.
Однокаскадный усилитель совершенно не склонен к самовозбуждению, поэтому и расположение деталей на плате особого значения не имеет, желательно только вход и выход разместить с разных концов платы.
Налаживание сводится к подбору резисторов делителя R2R3 до получения на выходе половины напряжения питания. Полезно еще подобрать и резистор R1, ориентируясь по наилучшему звучанию сигнала, снимаемого с микрофона. Если входное сопротивление радиоаппарата, с которым используется данный усилитель, менее 100 кОм, емкость конденсатора С3 следует соответственно увеличить.

МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ УРОВНЯ (АРУ)

Схема микрофонного усилителя отличается от аналогичных, опубликованных в литературе, малыми габаритами и глубокой автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это позволяет использовать ее в составе радиостанции или кассетного магнитофона. Все устройство выполнено на одной микросхеме, имеющей в своем корпусе четыре универсальных операционных усилителя.
На элементе микросхемы DA1.1 собран неинвертирующий предварительный усилитель сигнала с микрофона. Это необходимо для эффективной работы автоматической регулировки усиления и снижения уровня шумов. Регулировка коэффициента передачи сигнала между каскадами осуществляется за счет изменения внутреннего сопротивления открытого транзистора VT1, включенного в делитель напряжения, образованный совместно с резистором R5. В исходном состоянии (при низком уровне входного сигнала) VT1 заперт и на прохождение сигнала влияния не оказывает.

Второй каскад усилителя собран на элементе DA1.2. Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 50 кГц. Номинальное выходное напряжение 200 мВ. Элемент DA1.3 является повторителем сигнала, что улучшает согласование схемы с нагрузкой.
Для работы системы АРУ используется усилитель на DA1.3 и детектор уровня сигнала на транзисторах VT2, VT3. Время восстановления схемы (инерционность) задается конденсатором С12. При изменении входного напряжения на 50 дБ — выходное меняется не более чем в 2 раза. В схеме применены полярные конденсаторы типа К50-16, остальные К10-17; резисторы МЛТ.
При правильной сборке схема будет работать сразу, но элементы, отмеченные звездочкой «*», могут потребовать подбора. Так, изменением величины резистора R10 необходимо добиться в точке делителя, указанной на схеме, напряжения 1,15 В. Это напряжение подается на входы усилителей и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем на линейном участке характеристики. В этом случае, при перегрузке, ограничение сигнала будет симметричным. От номиналов резисторов R3 и R7 зависит коэффициент усиления каскадов.

Все сказанное в этой статье отражает только точку зрения автора на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

Принципиальная схема двухканального микрофонного усилителя на К548УН1

Примечания:
Два сопротивления по 47 КОм служат для установки напряжения питания для электретного (конденсаторного) микрофона и подбираются в соответствии с маркой подключаемого микрофона. Сопротивление резисторов может составлять не меньше 5 КОм. Рекомендую обязательно поставить в схему данные сопротивления т.к. отсутствие их, нарушит балансировку схемы и может вызвать искажение звука.
Конденсаторы по 10 nF служат для подавления помех улавливаемых от внешних источников, и возможно могут не устанавливаться при отсутствии данных помех.
Сопротивления по 270 Ом служат для установки коэффициента усиления, который составляет 25. Для повышения коэффициента усиления до 75 необходимо установить сопротивления по 68 Ом. Не рекомендую устанавливать высокий коэффициента усиления т.к. это может ухудшить качество звука, хотя это зависит и от микрофона и входа звуковой карты.
Конденсатор 4700 mF служит для подавления низкочастотных помех по питанию, а конденсатор 0,1 mF для подавления высокочастотных.
Неправильное подключение источника питания может привести к выходу из строя микросхемы.
Желательно использовать элементы импортного производства.
Рекомендации по сборке и установки схемы в системный блок компьютера.
Схема была собрана на плате взятой от сломанного радио, куда я припаял микросхему на место где стояла микросхема с большим количеством ножек чем К548УН1. Для монтажа элементов частично были использованы имеющиеся дорожки на плате, но сначала я отпилил часть платы для уменьшения габаритов рассчитав, примерно, необходимое место под элементы.
Схема помещена в металлический корпус, взятый из испорченного отечественного магнитофона в блоке радио, который идеально подошел под мою плату. Купленный ранее кабель для соединения звуковой платы с сидиромом одним концом я припаял к выходу усилителя, другой подсоединил к зв. плате на аудио вход под CD ROM. От испорченного вентилятора охлаждения процессора был отрезан провод со штекером для подключения питания к плате. На вход платы экранированным проводом я припаял гнездо с гайкой который закрепил на передней панели системного блока. Гнездо было выбрано стерео т.к. при таком варианте можно использовать одновременно 2 микрофона. При использовании одного микрофона используется провод микрофона со стерео штекером, у которого оба канала соединены перемычкой. Устройство закрепил в пустом отсеке, под сидиромом. Желательно использовать минимальную длину экранированного провода, особенно на входе устройства, чтоб уменьшить влияние помех.
Рекомендую подключить выходы схемы на линейный или CD вход звуковой платы т.к. например на плате CREATIVE SB AUDIGY существующий дополнительный вход TAD не защищен от помех.
Микрофон желательно подключать (включать) при выключенном входе зв. платы, для избежания больших всплесков.
При максимальной установке громкости входа зв. платы, куда подключен микрофонный усилитель (на вход СD), в микшере компьютера, возможно появление помехи, по этому рекомендую установить необходимый коэффициент усиления достаточный для того, чтоб громкость в микшере не повышать до максимального уровня. Хотя это возможно связанно с особенностью моей звуковой платы или микрофона.
Заключение:
Изготовленное устройство двухканального микрофонного предварительного усилителя успешно использовалось на протяжении длительного времени, и отличается низким уровнем шумов, надежностью, компактностью, не требует дополнительного источника питания при использовании совместно с компьютером, низкой стоимостью.
Все сказанное в этой статье отражает только мою точку зрения на поставленные решения, и является результатом моих испытаний некоторые из которых я основывал на догадках, т.е. у меня не было возможности испытать усилитель на других платах кроме как на CREATIVE SB AUDIGY, по этому я не могу утверждать, что данная схема будет удовлетворительно работать на других микрофонах и звуковых платах, и возможно придется искать другие методы по уменьшению возможных помех.

АКТИВНЫЙ МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Я уже давно борюсь со своей звуковой картой, а именно с ее «микрофонным» входом. Моими прошлыми попытками сделать нормальный усилитель для микрофона были усилитель 1. Мне там не понравилось большое количество шумов и зависимость от напряжения питания, и усилитель 2 с фантомным питанием. У него есть свои плюсы, но он также шумел… Долго искал причину шума и все-таки нашел ее. Вся проблема была в том, что у меня ползунок «громкость микрофона» — стоял на максимуме. Понизив его уровень я избавился от одной проблемы и получил другую: усиления предыдущих УНЧ не было достаточным. Поэтому решил сделать усилитель для микрофона с достаточным усилением, низковольтным питанием и малым потреблением тока. В ходе расчетов получилась хорошая схема, с легкодоступными деталями — в основе её ОУ LM358. И теперь я делюсь ею с вами:

Моно-версия активного микрофонного усилителя

Стерео-версия активного микрофонного усилителя

Кто захочет ее делать, вот маленькое напоминание о распайке штекера аудио:

Теперь кратко опишу ее работу. Питание — литиевая батарейка от 3 до 4.2 В. Ток до 1 мА. Усиление выбирается по формуле:

Ку = -(R2/R1)

На схемах выходит усиление в 100 раз (100к/1к). Минус в формуле из-за того, что усилитель инвертирует сигнал на выходе. Для меня это не критично, да и на звук это сильно не влияет.

Далее — печатная плата. Сверлить не люблю, поэтому сделал все на планарных деталях. Печатку делал в программе Diptrace:

Так как большинство пользователей сайта пользуются SprintLayout — я перенес печатную в формат LAY6. Сразу предупреждаю — печатки надо «зеркалить».

Использовал для изготовления платы ЛУТ.

А выглядит полностью собранный усилитель так:

А это расчетная АЧХ и ФЧХ усилителя, при добавлении конденсатора параллельно R8\R2\R14 — 510 пФ. Можете кликнуть на неё и увеличить:

При желании, схему можно ещё более миниатюризировать, если требуется установить её внутрь небольшого корпуса. Все файлы — печатки, схема, находится в архиве. Автор материала BFG5000.

Обсудить статью АКТИВНЫЙ МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Микрофонный усилитель на полевом транзисторе

В микрофонных усилителях миниатюрных радиопередающих устройств широко применяются и полевые транзисторы. При этом резистивные усилители на полевых транзисторах обеспечивают согласование источников сигнала, имеющих большое внутреннее сопротивление, с входом каскадов, обладающих относительно небольшим значением входного сопротивления. Каскады усиления на полевых транзисторах чаще всего выполняют по схеме с общим истоком.

Принципиальная схема предназначенного для работы с электретным микрофоном простейшего микрофонного усилителя, выполненного всего на одном полевом транзисторе, приведена на рис. 2.10. Усиление данной конструкции составляет не менее 20 дБ.

Рис. 2.10. Принципиальная схема микрофонного усилителя на полевом транзисторе

В рассматриваемой схеме сформированный микрофоном ВМ1 сигнал через разделительный конденсатор С1 подается на вход усилительного каскада, выполненного на полевом транзисторе VТ1, который включен по схеме с общим истоком.

Если на затвор транзистора VТ1 подать переменное напряжение малой величины, то при отрицательной полуволне этого напряжения ток, протекающий через транзистор, будет уменьшаться, а при положительной полуволне – увеличиваться по соответствующему закону. В результате аналогичным образом будет изменяться и напряжение на резисторе R3. Форма этого переменного напряжения повторяет форму входного сигнала, однако величина напряжения на стоке транзистора VТ1 будет значительно больше, чем величина сигнала на его затворе.

Для формирования напряжения смещения, подаваемого на затвор транзистора VТ1, в данном случае используется так называемая схема с автоматическим истоковым смещением. Напряжение автоматического смещения формируется при протекании тока стока транзистора VТ1 через резистор R4. Это напряжение подводится к затвору транзистора через резистор утечки R2, который также обеспечивает сток зарядов, накапливающихся на затворе. Режим работы данного усилительного каскада определяется величиной сопротивления резистора R4.

При отсутствии входного сигнала через транзистор VТ1 протекает ток стока, называемый током покоя. Этот ток обеспечивает формирование на резисторе R4 определенной разности потенциалов, то есть на верхнем по схеме выводе этого резистора будет положительное напряжение небольшой величины. Между затвором и шиной корпуса, имеющей нулевой потенциал, включен резистор R2, общее сопротивление которого несоизмеримо больше сопротивления резистора R4. В результате на затворе транзистора VТ1 формируется потенциал, который по сравнению с малым положительным потенциалом истока будет более отрицательным. Это небольшое отрицательное напряжение на затворе обеспечивает частичное закрытие транзистора, при этом устанавливается меньшая величина тока стока. Таким образом, величина тока покоя транзистора VТ1 зависит от сопротивления резистора, включенного в его цепь истока, то есть в данном случае от сопротивления резистора R4. Чем больше величина сопротивления резистора R4, тем большее отрицательное напряжение смещения подается на затвор транзистора VТ1. Поэтому изменением сопротивления резистора R4 подбирается такое напряжение смещения, при котором обеспечивается работа транзистора на линейном участке характеристики.

Для того чтобы через резистор R4 проходила лишь постоянная составляющая коллекторного тока, параллельно этому резистору в цепи эмиттера транзистора VТ1 включен электролитический конденсатор С3. Через этот конденсатор постоянный ток не проходит, поэтому на положение рабочей точки транзистора конденсатор С3 не оказывает никакого влияния. Сопротивление данного конденсатора переменному току невелико, поэтому переменная составляющая тока истока свободно проходит через конденсатор С3 на шину корпуса.

Снимаемый с резистора R3 усиленный сигнал через разделительный конденсатор С2 подается на выход микрофонного усилителя.

Необходимо отметить, что при сборке данного усилителя следует соблюдать общепринятые меры предосторожности, обеспечивающие защиту полевых транзисторов от выхода из строя вследствие воздействия статического электричества. В процессе пайки следует пользоваться паяльником с заземленным жалом, газовым паяльником или же специальной паяльной станцией. Не следует забывать и об антистатическом браслете.

Гарнитуру я, как и многие, использую для скайпа, а также для общения в тимспике во время совместных пострелушек с друзьями.
У меня 2 звуковых карты — встроенная и Creative Titanium HD
Встроенная используется как раз для гарнитуры, а Титаниум для игр — выход на колонки.
Гарнитура у меня сделана из гарнитуры от мобилы и вешается на одно ухо.
Мне это очень удобно — звук игры из колонок, а звук собеседников прямиком в мозг в ухо. ��

В скайпе, мои собеседники, никогда не жаловались на плохой звук, а вот в ТС жалобы на слабый звук были довольно часто. Это объяснимо — у большинства игроков звук собеседников накладывается на звук игры.

Я пробовал подбирать наиболее чувствительный микрофон, на фото в заголовке на микрофонах циферки это некие попугаи, которые я получил при тестировании капсулей.
Большого выигрыша я не получил и поэтому решил сделать усилитель.

Основное требование было — отсутствие дополнительного питания.
Дело в том что со звуковой карты компьютера, подается питание на микрофон, по сигнальному проводу. Там напряжение порядка 2.5В.
Поэтому логично было бы использовать это напряжение для питания усилителя.

В инете я нашел такую схему усилителя

Я её собрал и опробовал. Результат был не очень хороший, а отладить я её нормально не смог — на тот момент у меня не было осциллографа.

На НГ мне подарили USB осцилоскоп, поэтому я сделал второй заход.

Поразмыслив, я немного изменил схему:

идея была в том чтобы максимально отвязать питание микрофона от цепи задания режима транзистора.

На этапе отладки резисторы поставил переменные и контролируя форму и уровень сигнала на выходе усилителя подобрал оптимальные параметры.

В качестве источника сигнала для микрофона использовал небольшой динамик, на который подавался 1 кГц от звуковой карты.

Транзистор, на первом этапе использовался КТ3102 с коэффициентом усиления порядка 400. Потом заменил его на транзистор в смд корпусе. Какой он не знаю — просто снимал с ненужных плат смд транзисторы и мерил их h31э, использовал со значением порядка 400.

Конструктивно все запихал внутрь коробочки микрофона:

В результате если раньше, в виндовс, в параметрах микрофона, чувствительность всегда стояла на 100%, то сейчас, по просьбам собеседников в ТС, пришлось уменьшить её до 25% ��
При выставлении больше 85%-90%, звуковая карта начинает искажать звук.

если будут вопросы спрашивайте.

Схемы усилителя простого микрофона

Первая представляет собой простую схему микрофона с одним транзистором, которую очень просто подключить с помощью электретного микрофона или микрофона и усилителя звука.

Как правило, резистор 10K в положительном порте микрофона предлагает это особое жизненное напряжение для процедуры. Конденсатор емкостью 100 нФ в этой конкретной сети не позволяет компоненту постоянного тока передачи, позволяя переменному току аудио попасть в транзисторный усилитель через его базу.

Резистор 10K, подключенный к транзистору через его коллектор, обеспечивает запуск этого компонента, в то время как 100K вызывает обратную связь сигнала. Выходной конденсатор препятствует постоянному току, создавая только аудиосигнал для перехода к следующему этапу.

Цепь может работать с любым напряжением от 3 до 9 вольт, которое в действительности не стабилизируется. Однако крайне важно, чтобы этот запас был хорошо отфильтрован и отделен. В связи с этим легко установить конденсатор емкостью 100 мкФ вместе с конденсатором емкостью 100 нФ параллельно линии электропередачи в цепи.

Эта вторая конструкция представляет собой очень удобную небольшую схему динамического микрофонного усилителя для усиления более слабого аудиосигнала, поступающего от емкостного конденсаторного микрофона.

Вы можете использовать этот тип схемы динамического MIC-усилителя для целей зондирования звука и нескольких запрограммированных роботизированных рецепторов.

Этот конкретный конденсаторный микрофонный усилитель аудио-аудио для DIY чрезвычайно мал и прост в использовании, поскольку в нем используется только пара транзисторов общего назначения плюс некоторые дискретные компоненты.

Вы можете построить эту схему, используя минимальную цену. Эта схема подходит для недорогих требований к усилению звука в электронике, например, для предварительного усилителя для FM-аудиоприемников.
Принципиальная схема

Схема звукового усилителя
Требуемые компоненты

Резисторы 1К и 100К 1/4 Вт
Конденсаторы (10 мкФ)
Транзисторы любого типа слабого сигнала, такие как BC547 или 2N3053
Конденсаторный микрофон Динамик
(8Ω, ½ Вт)

Работа усилителя

Схема двухтранзисторного усилителя MIC разделена на три секции: конденсаторный микрофон, аудиоусилитель и громкоговоритель.

Конденсаторный микрофон — это тип емкостного звукового датчика (аудио преобразователя), который переключает звуковой (аудио) сигнал непосредственно в электрические импульсы.

Эти электрические импульсы имеют тенденцию быть слишком слабыми, поэтому они усиливаются через усилитель. Увеличенный выходной сигнал приобретается через громкоговоритель.

Выход конденсаторного микрофона фактически объединяется с помощью соединительного конденсатора 10 мкФ, цель этого конденсатора — исключить материал постоянного тока при передаче звука.

Резистор 1 кОм используется для обеспечения необходимого смещения микрофона конденсатора.

Транзистор Q1 настроен как коллектор для функции смещения базы. Это действительно достигается за счет сопротивления 100 кОм. Этот резистор предлагает отрицательную обратную связь для транзистора Q1.

Выход Q1 достигает коллектора (через резистор 1 кОм), который является входом для транзистора Q2 через конденсатор 0,1 мкФ. Конденсатор устраняет напряжение постоянного тока из-за смещения Q1.

Q2 выполнен с фиксированным смещением с использованием резистора 100 кОм. Кроме того, он предлагает дополнительное усиление.

Усиленный выход через Q2 может быть получен через резистор 1 кОм.
Электролитический конденсатор 10 мкФ, также используемый для блокировки напряжений постоянного тока этого конкретного смещения транзистора Q2.

Работайте с громкоговорителем мощностью 8 Ом ½ Вт для прослушивания усиленного сигнала.

5 Схема усилителя микшера входного микрофона с использованием одной микросхемы

Эта схема позволяет пользователю смешивать 5 отдельных сигналов от 5 динамических микрофонов с низким импедансом и пару внешних вспомогательных входов, которые могут быть электретными микрофонами или даже фактически усиленные входы, например, от вашего CD-плеера или телефона.

Схема действительно проста и состоит из ступени предусилителя обратной связи, в которой вход расположен через систему из семи сигналов.

Вначале я считал, что эта схема предназначена для использования в наружной системе, подключенной к телефонной смеси. Поэтому были задействованы несколько микрофонов и только пара вспомогательных устройств.

Внутри вспомогательного оборудования подключите микроэлектрет, который обычно адекватно улавливает фоновый шум и другие сигналы, через сопротивление 100 К последовательно, которое не отображается на схеме, подключите любое удобное устройство, которое позволяет подключиться к воздух, который может находиться далеко от места расположения системы.

Общая производительность схемы чрезвычайно приличная, потому что ей просто нужно 12 В, чтобы обеспечить ее питание как от батареи, так и от источника адаптера постоянного тока. Использование невероятно низкое (около 10 мА), а также качество звука очень хорошее.

Естественно, что что-то конкретное внутри телефона было разработано в монофонических настройках, однако ничто не мешает вам установить пару эквивалентных схем с двойными потенциометрами и превратить их в полноценную схему микширования стереомикрофонов.

Внутри микрофонных входов вы должны использовать монофонические 6,5-мм штекерные разъемы, поскольку они являются стандартными для микрофонов с низким Z. Вспомогательные входы в качестве альтернативы имеют тенденцию быть более свободными. для меня я использовал чипы MiniDIN, такие как типы, используемые в мыши нового компьютера.

Эти типы микросхем чрезвычайно доступны по цене и имеют механизированную защиту контактов лучше, чем обычные стерео 3,5 мм.

Используя три клеммы на вспомогательных входах, входной сигнал и напряжение поляризации (BIAS), необходимые для микроэлектрета, могут доставляться различными путями.

В случае усиления передачи на входе, вы никогда не должны подключать поляризованное напряжение, пожалуйста, не забудьте положить сопротивление 100K в разъем.

Схема усилителя микрофона с Bass Treble

Информация о посте, касающаяся схемы простого микрофона (MIC), которая включает в себя встроенную функцию управления низкими и высокими частотами.

Активные компоненты схемы (усилители А1 и А2), показанные на рисунке 1, находятся в пределах IC1.

А1 работает как неинвертирующий усилитель, а микрофонный вход подается на вывод 1 через конденсатор связи С1.

Коэффициент усиления этой ступени зависит от отношения резистора R5 к параллельному объединенному R1. , , R4. Наряду с включенным R1, точка усиления составляет приблизительно 225, вместе с R3 сместился примерно на 60, вместе с S1 в среднее положение около 14.

Так как эффективный входной уровень чувствительности может быть изменен с помощью S1, ему можно помочь для различных входных диапазонов или микрофонов.

Выход А1 подается на каскад управления тоном А2. Соотношение R13 / R12 определяет усиление (около 18 дБ) на этом этапе.

Результат R11 и C6 фактически теоретически очень похож на результат R2 и C2: меньшее значение C6 повышает более низкую частоту среза. Система RC между А1 и А2 может быть фактическим контролем тона.

Потенциометр P1 фиксирует уровень низких частот, а P2 — высоких частот. Использование сделано из атрибута конденсаторов, выступающих в качестве частотно-центрированных сопротивлений для переменного напряжения.

Выходной сигнал усилителя можно получить, чтобы получить связь с главным усилителем через C9 и потенциометр P3.

Эта конкретная схема усилителя микрофона не только уже была испытана в лабораториях Elektor, но и дополнительно от дизайнера в ходе просмотра тестов на сцене.

Печатная плата с этим малошумящим усилителем может быть получена. Он очень узок, чтобы его можно было использовать в качестве модуля ввода в микшере.

Микрофонный усилитель с низким импедансом

Микрофон с низким импедансом дешев и имеет большую доступность на рынке.Если с любым стандартным усилителем используется микрофон с высоким импедансом, ожидается, что он даст лучший результат, хотя с точки зрения стоимости он выше.

Для размещения микрофона с низким входом в усилителе микрофона, как показано на схеме, требуется дополнительный персонал с транзистором T1 с высоким коэффициентом усиления.

В случае использования микрофона с высоким импедансом сигнал может быть напрямую подключен к точке соединения конденсатора C7 и коллектора транзистора.

В этой схеме используется операционный усилитель TL081, который является малошумящим усилителем, что обеспечивает более высокое качество звука по сравнению с его собратьями.Для любой схемы усилителя звука первостепенное значение имеет источник питания.

Эта цепь работает от 6 до 30 В постоянного тока. Необходимо обеспечить стабильное питание с минимальной пульсацией для достижения желаемого результата.

Перечень запасных частей для вышеуказанной низкоимпедансной схемы усилителя микрофона

все резисторы составляют 1/4 Вт 5%, если не указано

• R1 = 15 к
• R2 = 150 к
• R3 = 2 к2
• R4 = 820
• R6 = 10k
• R7 = 10k
• P1 = 1M
• C1 = 3k9
• C2 = 100u
• C3 = 22u
• C4 = 4u7
• C5 = 470u
• C01 =
• C19 = 10u1919 C8 = 47u неполярный
• D1 = 1N4148
• U1 = TL081
• CN1 = SIL6

Микрофонный усилитель с переключателем приглушения звука

Сами микрофоны могут выдавать очень низкий выходной сигнал; Предварительный усилитель должен использоваться для поднятия сигнала до соответствующего уровня.Отношение сигнал / шум играет в этом основную роль, поскольку входной сигнал является слабым сигналом.

Мы будем обсуждать как симметричную, так и асимметричную схему предварительного усилителя, которую можно использовать практически во всех целях. Полезным дополнением здесь является выключатель звука, за который и ораторы, и члены аудитории будут благодарны за то, что оратору нужно кашлять, чихать или прочищать горло. В наши дни вы увидите любые малошумящие операционные усилители. Таким образом, эти предварительные усилители будут сравнительно дешевыми.

Первая цифра выше имеет асимметричный вариант. Переключатель S2 позволяет переключаться между согласованием высокого и низкого импеданса. Настройка здесь усилителя A1 — усилителя переменного тока с приблизительным усилением 27 дБ. Если R3 и C1 удаляются, а R2 снижается до 22 k, это можно использовать в качестве усилителя постоянного тока. Функция конденсатора C2 заключается в ограничении полосы пропускания усилителя для стабильной работы.

C3 используется для блокировки компонента постоянного тока на выходе усилителя, независимо от того, используется ли он в качестве усилителя постоянного тока или переменного тока.

Сигнал переменного тока после усиления поступает на каскад приглушения T1, полевой транзистор или полевой транзистор. В нормальных условиях он проводит и выводит выходной сигнал в A2, где он дополнительно усиливается на 5. Затем сигнал проходит через фильтр верхних частот R13-C6 на выходную клемму. Нагрузка должна быть более 10 кОм.

При нажатии выключателя приглушения звука S1 отрицательное напряжение передается на полевой транзистор на его затворе, который отключает его. Скорость отключения звука определяется конденсатором C5 в определенных пределах.Вы можете использовать электролитические конденсаторы для С1, С3 и С6. Правильное направление их подключения определяется путем измерения уровня постоянного тока на двух клеммах для каждого.

На рисунке 2 показана схема для симметричного входа. Он отличается от асимметричной версии тем, что он имеет A1, A2 и A3, подключенные на входной ступени для симметрии. Операционные усилители А1 и А2 дают совокупный коэффициент усиления 20 дБ, а операционный усилитель А3 действует как дифференциальный усилитель для подавления синфазного шума и помех.

Как построить схему усилителя микрофона

В этой статье мы рассмотрим, как построить схему усилителя микрофона с операционным усилителем LM324. Эта схема может быть использована в качестве хорошего предварительного усилителя для аудио проектов.

Выбор операционного усилителя

Сердцем схемы микрофонного усилителя является операционный усилитель LM324, который отлит в виде четырехкратного операционного усилителя в одной микросхеме. Мы собираемся использовать один из них для нашего проекта. Читатели могут попробовать разные операционные усилители, такие как IC 741 и т. Д. Или IC LM321.

Микрофон — это устройство, которое преобразует звуковые волны в электрические сигналы. Но необработанного электрического сигнала от микрофона недостаточно для обработки сигналов для вашего проекта.

Типичный микрофон, используемый для хобби-проектов, может выдавать пиковый сигнал примерно 0,02 В, что недостаточно для обнаружения микросхемой или микроконтроллером. Для получения сигнала более высокого напряжения нам понадобится усилитель.

Усиление операционного усилителя

Основным преимуществом усилителя на основе операционного усилителя является то, что мы можем регулировать усиление путем изменения значений конкретного резистора.

Усиление показанного усилителя определяется следующим образом:

Gain = 1 + (R2 / R1)

Если мы подключаем наушники к выходу, нам нужен минимум 2 В пик-пик сигнала, чтобы услышать разумное количество звука. Итак, нам нужно усилить данный сигнал как минимум в 100 раз.

Выход = 0,02 В x 100 = 2 В

Величина или время, в которое вы собираетесь усиливать входной сигнал, называется «усилением». Здесь коэффициент усиления равен 100. Это безразмерное значение, поэтому единицы измерения нет.

Дизайн:

Рекомендуется поддерживать постоянным значение R1 для начинающих и изменять значение R2 для регулировки усиления.

Здесь мы сохраняем значение R1 равным 1 кОм, а R2 — 100 кОм. Применяя формулу усиления, мы получаем 100 в результате.

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

Таким образом, если вы собираетесь подключить что-то более мощное, например, небольшой динамик, нам может потребоваться увеличить усиление еще больше.

Всегда помните, вы не можете получить что-то большее из ничего, поэтому мы должны подавать достаточное напряжение на входе.

Если вам нужен пик до пика 10 В, вам необходимо подать напряжение не менее 12 В; в противном случае на выходе может произойти отсечение. Это может не дать хорошего и чистого звука.

Предлагаемая схема усилителя микрофона может усиливать входной сигнал тысячи раз; это не означает, что вы можете управлять динамиком домашнего кинотеатра.

Эта схема может просто выводить ток в диапазоне мА. Если вам нужно управлять громоздкими громкоговорителями, вам может потребоваться ток больше 1 Ампер.

Pin Схема:

Принципиальная схема:

Источником питания является дифференциальный источник питания, который состоит из двух батарей 9 В, соединенных с конденсаторами для плавного и бесшумного питания.Конденсатор 2,2 мкФ предназначен для устранения постоянного напряжения, поступающего в ИС.

4.7K резистор помогает включить микрофон. R1 и R2 — резистор регулировки усиления, вы можете рассчитать свои собственные значения. Конденсатор 2,2 мкФ на выходе должен усекать компоненты постоянного тока.

Микросхема усилителя микрофона с использованием двух транзисторов

Кристаллические и высокоимпедансные динамические микрофоны обычно не позволяют использовать его с длинными проводами, за исключением случаев, когда используется определенный соединительный трансформатор. Это потому, что гудящий шум и другие посторонние сигналы могут попасть в линию.Но мини-трансформатор, на самом деле, может быть слишком дорогим, особенно когда требуется высокая точность воспроизведения.

Приведенная ниже идея представляет метод, который позволяет нам использовать предварительный усилитель даже на больших расстояниях от источника входного сигнала музыки или речи. Этот предусилитель установлен на конце микрофона, который работает как согласующий трансформатор сопротивления (от высокого к низкому), и одновременно имеет удобный коэффициент усиления по напряжению.

Эта схема является нетрадиционной, поскольку мощность для предварительного усилителя извлекается из основного усилителя мощности и подается через тот же общий коаксиальный динамический аккорд.

ПРЕДПРИЯТИЕ ПОСТАВКИ

На следующем рисунке показаны основные рабочие характеристики конструкции.

Давайте сначала представим, что питание на предварительный усилитель поступает от основного усилителя мощности.

Резисторы Ra и Rb определяют напряжение, подаваемое на предварительный усилитель. Следовательно, когда предварительный усилитель потребляет ток I ампер, напряжение, поступающее на предварительный усилитель, может быть рассчитано по

В предусилитель = Vs — I (Ra + Rb)

, где V — напряжение питания.Предварительный усилитель, описанный в этой статье, был создан для работы от источника питания 10 В.

Необходимый ток составляет 2 мА. Если учесть, что ответвление напряжения на главном усилителе равно Vs, а если Ra сделано равным Rb, приведенное выше уравнение упрощается до

Ra = Rb = 250 (Vs — 10) Ом

На этом этапе может быть важно отметить что этот конкретный подход к получению напряжения питания от основного усилителя должен применяться только к транзисторным усилителям низкого напряжения, имеющим высочайшее напряжение 50 В.

Прототип был предназначен для усилителей, работающих с питанием 20 В. Может использоваться любой аналогичный транзисторный усилитель, имеющий такой тип питания.

Если учитывать, что питание усилителя составляет 20 В, то

Ra = Rb = 2,5 К или просто 2,2 К, даже это значение не столь критично, но не ниже этого.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Существует множество различных транзисторных цепей, начиная от таких типов, как общий эмиттер и повторитель эмиттера, и заканчивая такими конструкциями, как токовое зеркало, пара Дарлингтона, Шиклая, токовое зеркало, пара с длинным хвостом, источник тока и многие другие.

Типы транзисторных цепей включают в себя:
Типы транзисторных цепей Общий эмиттер Последователь эмитента Общая база Пара Дарлингтона Шиклай пара Текущее зеркало Длиннохвостая пара Источник постоянного тока Множитель емкости Двух транзисторный усилитель Фильтр верхних частот

Смотри также: Транзисторная схема

Транзистор позволяет проектировать множество цепей с различными функциями.От усилителей до буферов и фильтров до генераторов, источников тока, длиннохвостых пар и многих, многих, многих других.

Независимо от схемы, базовые условия смещения следуют одним и тем же основным правилам, но топология схемы позволяет использовать транзистор различными способами для обеспечения множества различных функций схемы.

Транзисторные схемы

Существует много различных типов транзисторных цепей. Каждый тип имеет свою топологию и выполняет свою функцию.

Ниже представлены различные типы транзисторных цепей:

• Общая схема эмиттерного транзисторного усилителя: Общий эмиттерный усилитель является одним из наиболее широко используемых типов транзисторной схемы. Он используется во многих приложениях, где приемлемы средние уровни входа и выхода и требуется усиление среднего напряжения. , , , Подробнее о транзисторном усилителе с общим эмиттером
• Транзисторная схема эмиттерного повторителя: Этот тип транзисторной схемы часто используется там, где требуется высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление.Он действует как буферная схема. Это также известно как общая схема коллектора. , , , Узнайте больше о транзисторном усилителе с общим коллектором / эмиттером .
• Общая базовая транзисторная схема: Общая базовая форма транзисторной схемы не так широко используется, как общие эмиттеры и типы повторителей эмиттера. Он находит применение в некоторых микрофонных усилителях, а также в усилителях VHF / UHF RF. , ,, Подробнее о транзисторном усилителе с общей базой .
• Пара Дарлингтона: Пара Дарлингтона — это форма конфигурации транзисторной схемы, которая используется для обеспечения очень высоких уровней усиления. Когда эмиттер первого транзистора подключен к базе второго, он эффективно дает бета-умножение. Эта транзисторная схема типа f может использоваться во многих отношениях и может обеспечить превосходную производительность. , , , Узнайте больше о паре Darlington.
• Пара Sziklai: Пара Sziklai имеет много сходств с Darlington, но, используя немного другую конфигурацию, она может использоваться с Darlington в выходных каскадах транзисторного усилителя. , , , Узнайте больше о паре Sziklai.
• Токовая зеркальная схема: Этот тип транзисторной схемы широко используется в интегральных схемах. У него два плеча, а ток, протекающий в одном рукаве, отражается другим. , , , Узнайте больше о тока зеркала цепи.
• Длиннохвостая пара: Транзисторная длиннохвостая парная схема является основной формой дифференциального усилителя, который составляет основу многих схем операционного усилителя. , , , Узнайте больше о длиннохвостых парных усилителях.
• Источник постоянного тока:. , , , Узнайте больше об активном источнике постоянного тока .
• Множитель емкости: Схема умножителя емкости транзистора позволяет умножить эффективную емкость конденсатора на значение β транзистора. , , , Узнайте больше о множителе емкости .
• Два транзисторных усилителя: Полезная небольшая схема, использующая PNP и NPN-транзистор, обеспечивающие определенный уровень усиления, с возможностью большего усиления, чем это обеспечивает один транзистор. , , , Подробнее о Двухтранзисторный усилитель
• Фильтр верхних частот: Несмотря на то, что операционные усилители способны обеспечить очень хорошие фильтры верхних частот, иногда возникает необходимость в простой транзисторной схеме для обеспечения той же функции. , , , Узнайте больше о фильтре верхних частот .

Это дает представление о некоторых из различных типов транзисторных цепей.Существует огромное количество различных типов схем, каждый со своей функцией и параметрами. Используя их, можно построить гораздо большие схемы, обеспечивающие более сложную общую функцию.

Больше схем и схемотехники:
Основы операционного усилителя Операционные усилители Цепи питания Транзисторная конструкция Транзистор Дарлингтон Транзисторные схемы Полевые схемы Схема символов
Вернуться в меню «Схема»., ,

Схема усилителя »Электроника Примечания

FET усилитель с общим затвором используется для обеспечения низкого входного импеданса или высокой изоляции между входом и выходом для остановки колебаний и т. Д.

FET, Схема полевого транзистора Конструкция включает в себя:
FET основы конструкции схемы Конфигурации цепей Общий источник Общий сток / источник последователь Общие ворота

Схема усилителя с общим затвором FET является наименее широко используемой, но она обладает некоторыми характеристиками, которые могут быть использованы в некоторых приложениях.

Таким образом, схема общего затвора FET используется в ограниченном числе приложений, хотя конфигурации общего источника и общего стока используются гораздо шире.

FET общие ворота

обеспечивает низкий входной импеданс, а также высокий выходной импеданс. Поскольку затвор заземлен, он действует как барьер между входом и выходом, обеспечивая высокий уровень изоляции, предотвращая обратную связь, особенно на очень высоких частотах.

Хотя коэффициент усиления по напряжению высокий, коэффициент усиления по току низкий, а общий коэффициент усиления по мощности также низок по сравнению с другими доступными конфигурациями схемы FET.

Другая существенная особенность этой конфигурации состоит в том, что вход и выход находятся в фазе.

Общая схема FET

FET общего применения ворот

Общая схема затвора FET не так широко используется, как другие конфигурации FET, поскольку она часто дает очень мало преимуществ по сравнению с другими конфигурациями.Есть некоторые области, где это оказывается очень полезным.

• РЧ-усилители: Конфигурация с общей схемой затвора или заземленной схемы затвора используется для РЧ-усилителей ОВЧ и УВЧ, где низкий входной импеданс обеспечивает точное согласование с импедансом фидера, который обычно составляет 50 Ом или 75 Ом. Конфигурация также повышает стабильность, что является ключевым вопросом. Заземленный затвор обеспечивает изоляцию между входом и выходом, что значительно снижает вероятность обратной связи.
• Микрофонные усилители: Общая конфигурация схемы затвора находит применение с усилителями, которые требуют низких уровней входного сопротивления. Одно из приложений предназначено для предусилителей микрофонов с подвижной катушкой — эти микрофоны имеют очень низкий уровень импеданса.

Общие характеристики усилителя затвора

В таблице ниже приведены основные характеристики схемы усилителя с общим затвором.

Характеристики транзисторного усилителя с общим затвором
Параметр	Характеристики
Повышение напряжения	Высокий
Ток усиления	Низкий
Прирост мощности	Низкий
Соотношение фаз входа / выхода	0 & deg
Входное сопротивление	Низкий
Выходное сопротивление	Высокий

Больше схем и схемотехники:
Основы операционного усилителя Операционные усилители Цепи питания Транзисторная конструкция Транзистор Дарлингтон Транзисторные схемы Полевые схемы Схема символов
Возврат в меню схемы., ,