Мікрофонні підсилювачі, схеми

Схеми мікрофонних підсилювачів на транзисторах

Для пропонованих мікрофонних підсилювачів використані недорогі крем'яні транзистори високої частоти і не складні інтегральні мікросхеми. Відмінність даних схем полягає в застосовуваних деталях, а також характеристиками.

Схема 1 (рисунок 1) - це мікрофонний підсилювач, для якого потрібні два транзистора з різною провідністю. Підключення роблять за схемою «загальний емітер - загальний емітер». Завдяки поєднанню саме таких транзисторів, немає необхідності в перехідний конденсатор між каскадами, а також забезпечується стабільне функціонування підсилювача за величиною постійного струму, незважаючи, якщо зменшується показник напруги живлення або при заміні транзисторів.

Примітно те, що такого підсилювача не потрібно підбір елементів схеми, якщо застосовуються транзистори, у яких коефіцієнт переданого струму більше 50. Це означає, що в такій схемі можна використовувати, не підбираючи, транзистори КТ3102 або КТ3107 з усякими літерними індексами. Гарного результату можна досягти при використанні імпортних транзисторів ВС307А, ВС307Б, ВС308А, ВС308В в якості першого.

Вище запропоновані варіанти дали коефіцієнт підсилення не менше 150-200 в частотах 50 Гц - 20 кГц.

Для виготовлення даного підсилювача знадобилися:

• резистори постійні МЛТ або С1-4 (0,25 Вт);
• конденсатори оксидні К50-6, К50-4, К50-35 (або взаємозамінні імпортні);
• джерело живлення 316 (забезпечить 300-400 годину / раб.).

Для монтажу потрібна друкована монтажна плита 50 на 30 міліметрів, товщина повинна бути 0,7- 1,0 мм (матеріал фольгований склотекстоліт).

Мал. 2. Розташування деталей схеми

Мал. 3. Вид плати з боку фольги.

Схема 2 (рисунок 4) - яка піднімає коефіцієнт посилення до 300-400. В даному випадку застосовано три транзистори, підключені відповідно до схеми «загальний емітер - загальний емітер - загальний колектор».

Використання транзисторів з одним типом провідності призвело до спрощення їх підбору. Безпосередній контакт між каскадами стабілізує функціонування всіх транзисторів по величині постійного струму.

Особливість такого підсилювача полягає в тому, що є можливість корекції частотних характеристик в другому каскаді завдяки введенню такого параметра як - частотно-залежна негативний зворотний зв'язок. Щоб досягти її, роблять паралельне підключення до резистору R7 ланцюжка, в якій конденсатор С4 і резистор R5. Показник опору С4 на низьких частотах великий, а, тому, R5 не має впливу на посилення каскаду. На високих частотах, завдяки невеликому опору того самого ж конденсатора, паралельно R7 відбувається підключення C5. А збільшення коефіцієнта посилення каскаду відбувається в результаті зменшення опору в ланцюзі емітера.

Ще однією особливістю даного підсилювача є те, що сигнал на його вихід йде, користуючись емітерний повторювачем на третьому транзисторі. Така умова значно знижує величину вихідного опору, а також знижує і вплив розміру з'єднувального кабелю на якість роботи підсилювача.

Підбір деталей для цієї схеми подібний попереднього підсилювача.

Мал. 5. Компонування деталей на друкованій платі.

Мал. 6. Плата друкована з боку фольги

Схема 3 (рисунок 7) - схема принципова підсилювача для мікрофонів на трьох транзисторах з різною провідністю. Пропоноване рішення дозволяє використовувати менше деталей, а посилення підвищити до 1000. В даному випадку, як і в схемі 2, використовували глибоку негативну зв'язок за величиною напруги в другому каскаді. Це не тільки стабілізувало посилення, але і привело до збільшення вхідного опору підсилювача. При необхідності посилення знижується за рахунок підвищення опору резистора R3. Наприклад, застосовуючи опір в 1 кОм, посилення зменшувалася до 100.

Використовуючи дану схему, слід враховувати суттєву залежність режимів функціонування транзисторів по постійному струму від показників першого і в деякій мірі другого транзистора. Для нормальної роботи підсилювача величина постійної напруги на емітер третього транзистора повинна бути 1,4 В. Дана вимога регулюється підприєм номінального показника R1.

Мал. 8. Компонування деталей на друкованій платі.

Мал. 9. Плата друкована

Вище запропоновані схеми підсилювачів можна зробити у вигляді невеликого блоку, в якому скомпоновано:

• плата підсилювача;
• елементи живлення;
• гнізда вхідного і вихідного сигналів (СГ-3 або СГ-5);
• вимикач харчування.

Малюнок 10 - компоновка частин підсилювача, які встановили на текстолітової платі розміром 30 на 110 мм, товщина 1,0-1,5 мм.

Гнізда знаходяться з торців. Надійний контакт елементів живлення з провідниками забезпечується прокладкою з поролону. Між собою елементи з'єднані за допомогою жерстяної або латунної пластинки, яку вставили між поролоновою прокладкою і елементами.

Корпус підсилювача для мікрофона можна зробити виготовити з пластмаси або органічного скла (товщина 3-4 мм).

Схеми підсилювачів на мікросхемах

Схема проста: крім самої мікросхеми потрібні тільки чотири оксидні конденсатори (резисторів немає). Для нормального функціонування такого підсилювача досить напруги 6 В. Якщо взяти харчування 3 В, то коефіцієнт посилення буде 500-1000.

Мал. 12. Компонування деталей

Мал. 13. Зображення друкованої плати

Підсилювачі на мікросхемі К538УН3А. Дана мікросхема забезпечує функціональність надмалошумні широкосмугового підсилювача сигналу до 3МГц. Характеристики шуму оптимізовані для низькоомних генераторів сигналів. Коефіцієнт посилення фіксується завдяки внутрішньому дільнику. Але, тим не менше, передбачено і зовнішнє регулювання.

Підсилювач застосовують як попередній підсилювач для апаратури вищого класу, а також як підсилювач низькоомних датчиків.

Харчування 6В, струм не більше 5 мА, типове значення коефіцієнта посилення до 3000, величина вхідного опору 10кОм.

Зображення схеми включення мікросхеми К538УН3А (рис. 14):

• C2 - фільтр для харчування.
• C5 - фільтр розділовий.
• C6 - фільтр для коригування.
• C8 - фільтр ОС працює по постійному струму.
• R4 - регулювання ОС функціональності по змінному струмі.

Універсальний мікрофонний підсилювача (схема на рис. 15). Ця схема - на мікросхемі К538УН3А - підсилює сигнал не тільки електретного, а й динамічного мікрофона.

Для визначення коефіцієнта посилення мікросхеми DA1 служить R4.

Найвищий показник посилення отримуємо при R4 = 0.

Потенціометр R3 застосовують, щоб оперативно регулювати і обмежувати рівень сигналу вхідного при перевантаженні.

Функцію індикатора харчування виконує світлодіод HL1.

Вид плати друкованої для універсального підсилювача (рис.16).

1. Вхід.
2. Верхній, відповідно до схеми, кінець потенціометра R3.
3. Движок R3.
4. Анод світлодіода HL1.
5. Корпус.
6. Живлення.
7. Вихід.
8. Корпус.

Схема підсилювача попереднього для динамічного мікрофона на мікросхемі К538УН3А (рис. 17). Схема може бути біліше простий, якщо її застосовувати тільки для динамічного мікрофона.

Вид плати друкованої для динамічного мікрофона (рис. 18):

Елементи управління підсилювачем монтується безпосередньо на друкованій платі. Регулювання коефіцієнта посилення виконують один раз, підбираючи постійні резистори під час налаштування.

Конструкцію підсилювача рекомендується розміщувати в металевому корпусі. Якщо корпус з пластмаси, знадобиться екранування.

Підключення динамічного мікрофона до кабелю. У зв'язку з тим, що динамічний мікрофон по чутливості нижче чутливості, яку має мікрофон електретний, дуже важливо, щоб підключені до кабелю вони були правильно.

Мал. 19. Схема підключення динамічного мікрофона до підсилювача з асиметричним входом.

Мал. 20. Схема для підсилювача з симетричним входом.

Двоканальний підсилювач на мікросхемі.

Вище викладені схеми підсилювачів одноканальні. На малюнку 21 принципова схема двуканального підсилювача з одного інтегральною схемою типу TDA7050 (виробництво Голландія). Ця мікросхема працює на двох каналах і створює посилення приблизно 1000 в смузі частоти 20 Гц - 20 кГц. При цьому, харчування досить в межах 1,6 - 6 В.

Особливість даного підсилювача полягає в тому, що для нього застосовується на виходах два неполярні конденсатори КМ-6Б або подібні до них.

Рис 22. Компонування деталей двуканального підсилювача.

Мал. 23. Друкована плата з боку