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.
Усилитель для микрофона
Все любят интернет-телефон (скайпы, дискорды, виберы, вацапы и многие другие). Любят за то, что он удобен. Кому-то это нужно для того, чтобы общаться сидя в своем любимом кресле, допустим, в Хабаровске, с родственниками, проживающими на Берегу Слоновой кости, он же Côte d’Ivoire (по-французски читается «кот-д’ивуар»). При этом это очень экономно разговаривать, так как вы платите только абонплату своему провайдеру интернета.
Кто-то любит интернет-игры, и ему нужно общаться в процессе игры со своими подельниками по команде во время штурма (вылета, рейда и пр).
Так и у меня, никогда этого не было, и вот опять. Понадобилось изредка пользоваться голосовыми конференциями через Lync (некий аналог офисной телефонии, что-то вроде Skype для корпоративных пользователей). Для реализации этого сходил в магазин (первый попавший комповый маг), купил простенький микрофон за 200-250 рублей. Вставил микрофон в комп, начал настраивать. И чуда не произошло (ожидаемо). Звук на тестовой записи был очень тихий. Навскидку было два решения — купить хороший микрофон или сделать усилитель для уже существующего.
Для и нформации. Компьютерные микрофоны чаще всего строятся на электретных микрофонных капсюлях. Питание таких микрофонов идет от устройства, к которому осуществляется подключение. Подключение по двухпроводной схеме. Такое питание еще называют фантомным
Так как микрофон уже был, то чтобы не идти снова в магазин, сделал усилитель по простейшей схеме:
Благо дело, простейший усилитель представляет собой схему на одном транзисторе.Как видно, схема, действительно, простейшая.
Рисунок платы тоже не сложен, даже учитывая очень скромные физические размеры:
Но в процессе изготовления было решено не возиться с химией, принтерами и прочим ЛУТом. Вырезал канцелярских ножиком. Оказалось, что так даже быстрее.
По результату. Если изначально уровень сигнала микрофона (в попугаях) с трудом достигал отметки, обозначенный стрелочкой 1, то с усилителем уровень с легкостью стал достигать до середины шкалы (отметка 2).
И слышимость меня резко увеличилась, конечно же.
Где еще можно применить данное решение? Сейчас во многих автомобилях появляются магнитолы (конечно же, это уже давно не магнитолы, но мне так привычнее) с встроенным bluetooth, который может использоваться совместно с телефоном для громкой связи. Но микрофоны в таких магнитолах не всегда имеют хорошее качество, и собеседник во время разговора слышит не очень. Приходится наклонять голову в сторону магнитолы, что не очень удобно. Решения данной проблемы есть, они тоже разные. Кто-то ставит выносной микрофон, кто-то меняет сам электретный капсюль на более чувствительный, кто-то ставит дополнительный усилитель. Например, на подобный, про который чуть выше было написано.
Что можно сказать по окончании всего этого? Конструкция вечера выходного (или не очень выходного) дня. Пользу приносит.
Микрофонный усилитель для электретного микрофона
Схемы для телефонов
Несмотря на хороший дизайн и удобство пользования, очень часто телефоны с кнопочным набором номера имеют существенный недостаток — очень низкая чувствительность микрофона. В основном это касается дешевых китайских аппаратов, однако иногда встречается и в более дорогих телефонах.
Простой микрофонный усилитель на одном транзисторе
Проверка показала, что по амплитуде звукового напряжения в линии они часто уступают даже обычным телефонным аппаратам с угольным микрофоном. В этом есть две причины, одна из них — предельно простая схема разговорного узла, и, как следствие, малый коэффициент усиления цепи микрофона.
Вторая, более существенная причина — плохое качество электретных микрофонов. Так, из десяти проверенных экземпляров только один оказался отличного качества, все остальные обладали очень низкой чувствительностью. Такие же микрофоны применяются в импортных магнитолах, их можно применять и в телефонах, однако проверка показала, что они не лучшего качества. Из этой ситуации есть простой выход — добавить еще один каскад усиления в цепи микрофона.
Собираем усилитель для микрофона своими руками
Микрофонный усилитель показан на сайте Радиочипи, собирается он навесным монтажом непосредственно на печатной плате телефона. Сначала при поднятой трубке телефона измеряют напряжение на электретном микрофоне в точке А. Обычно это 2,5…3 В.
Затем микрофон отключают (предварительно отключив телефон от линии), подключают транзистор VT1, и подбором резистора R3 добиваются такого же напряжения в этой точке. Подключив микрофон к R1, измеряют напряжение в точке В. Оно также должно быть в пределах 2,5…3 В (при подключении микрофона необходимо соблюдать полярность). Если взять R1 равным Rтел., подбор R1 не потребуется.
Подстрочным резистором R2 добиваются устранения акустической связи между телефоном и микрофоном, уменьшая избыток усиления. При наличии высокочастотных наводок на микрофон можно параллельно микрофону подключить конденсатор 1500…2200 пФ. Переделанный таким образом разговорный узел даже при плохом микрофоне прекрасно работал, имея даже запас по усилению.
Источник https://dinamikservis.ru/mikrofony/mikrofonnyy-usilitel/
Источник https://www.drive2.ru/b/555169535339004346/
Источник https://www.radiochipi.ru/mikrofonnyiy-usilitel-dlya-telefona/
