In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie eine Mikrofonverstärkerschaltung mit dem Operationsverstärker LM324 aufbauen. Diese Schaltung kann als guter Vorverstärker für Audioprojekte verwendet werden.
Opamp auswählen
Das Herzstück der Mikrofonverstärkerschaltung ist ein Operationsverstärker LM324, ein Quad-Operationsverstärker mit einem einzigen IC . Wir werden einen davon für unser Projekt verwenden. Leser können verschiedene Operationsverstärker wie IC 741 usw. oder IC LM321 ausprobieren.
Das Mikrofon ist ein Gerät, das Schallwellen in elektrische Signale umwandelt. Das elektrische Rohsignal vom Mikrofon reicht jedoch nicht aus, um Signale für Ihr Projekt zu verarbeiten.
Ein typisches Mikrofon, das für Hobbyprojekte verwendet wird, kann ein Spitze-Spitze-Signal von ungefähr 0,02 V abgeben, was nicht ausreicht, um von einem IC oder Mikrocontroller erkannt zu werden. Um ein Signal mit höherer Spannung zu erzeugen, benötigen wir einen Verstärker.
Gewinn eines OpAmp
Der Hauptvorteil eines Verstärkers auf Operationsverstärkerbasis besteht darin, dass wir die Verstärkung durch Ändern der spezifischen Widerstandswerte einstellen können.
Die Verstärkung des gezeigten Verstärkers ist gegeben durch:
Verstärkung = 1 + (R2 / R1)
Wenn wir einen Kopfhörer am Ausgang anschließen, benötigen wir mindestens 2 V Spitze-Spitze-Signal, um eine angemessene Menge an Ton zu hören. Wir müssen also das gegebene Signal um mindestens das 100-fache verstärken.
Ausgang = 0,02 V x 100 = 2 V.
Der Betrag oder die Zeiten, um die Sie das Eingangssignal verstärken, werden als 'Verstärkung' bezeichnet. Hier beträgt die Verstärkung 100. Es ist ein dimensionsloser Wert, daher gibt es keine Einheit.
Das Design:
Es wird empfohlen, den R1-Wert für Anfänger konstant zu halten und den R2-Wert zum Einstellen der Verstärkung zu ändern.
Hier halten wir den R1-Wert als 1K Ohm und R2 als 100K Ohm. Bei Anwendung der Verstärkungsformel erhalten wir 100 als Ergebnis.
Gewinn = 1+ (100K / 1K) = 101 (Gewinn)
Wenn Sie also etwas Stärkeres wie einen kleinen Lautsprecher anschließen möchten, müssen wir möglicherweise die Verstärkung noch weiter erhöhen.
Denken Sie immer daran, dass Sie aus dem Nichts nicht mehr herausholen können. Deshalb müssen wir am Eingang eine ausreichende Spannung anlegen.
Wenn Sie eine Spitze bis Spitze 10 V benötigen, müssen Sie mindestens 12 V anlegen, da sonst am Ausgang ein Übersteuern auftreten kann. Dies führt möglicherweise nicht zu einer guten und sauberen Tonausgabe.
Die vorgeschlagene Mikrofonverstärkerschaltung kann das Eingangssignal tausende Male verstärken. Dies bedeutet nicht, dass Sie möglicherweise einen Heimkino-Lautsprecher ansteuern.
Diese Schaltung kann lediglich den Strom im mA-Bereich ausgeben. Wenn Sie diese sperrigen Lautsprecher betreiben müssen, benötigen Sie möglicherweise einen Strom von mehr als 1 Ampere.
Pin-Diagramm:
Schaltplan:
Die Stromquelle ist eine Differenzstromversorgung, die aus zwei 9-V-Batterien besteht, die mit Kondensatoren gekoppelt sind, um eine gleichmäßige und rauscharme Stromversorgung zu gewährleisten. Der 2,2 uF-Kondensator dient zum Eliminieren der in den IC eintretenden Gleichspannung.
Der 4,7-K-Widerstand versorgt das Mikrofon mit Strom. R1 und R2 ist ein Verstärkungswiderstand. Sie können Ihre eigenen Werte berechnen. 2.2uf Kondensator am Ausgang dient zum Abschneiden von Gleichstromkomponenten.
MIC-Verstärkerschaltung mit zwei Transistoren
Dynamische Mikrofone mit Kristall und hoher Impedanz erlauben es uns normalerweise nicht, sie mit langen Drähten zu verwenden, außer wenn ein bestimmter Kopplungstransformator eingeführt wird. Dies liegt daran, dass Brummgeräusche und andere Streuaufnahmen möglicherweise in die Leitung gelangen können. Ein Minitransformator kann jedoch tatsächlich zu kostspielig sein, insbesondere wenn eine High-Fidelity-Antwort erforderlich ist.
Die folgende Idee stellt eine Technik dar, mit der wir den Vorverstärker auch in größeren Entfernungen von der Musik- oder Spracheingabequelle verwenden können. Dieser Vorverstärker ist am Mikrofonende installiert und funktioniert wie ein Impedanzanpassungstransformator (hoch bis niedrig). Gleichzeitig verfügt er über eine praktische Spannungsverstärkung.
Diese Schaltung ist unkonventionell, da die Leistung für den Vorverstärker dem Hauptleistungsverstärker entzogen und über denselben gemeinsamen koaxialen dynamischen Akkord geliefert wird.
VORLAGERVERSORGUNG
Die folgende Abbildung zeigt die grundlegenden Betriebsdetails des Entwurfs.
Stellen wir uns zunächst die Versorgung des Vorverstärkers mit der Hauptverstärkereinheit vor.
Die Widerstände Ra und Rb legen die an den Vorverstärker gelieferte Spannung fest. Wenn der Vorverstärker einen I-Ampere-Strom zieht, kann folglich die am Vorverstärker ansteigende Spannung berechnet werden durch
V Vorverstärker = Vs - I (Ra + Rb)
wobei V die Versorgungsspannung ist. Der in diesem Artikel beschriebene Vorverstärker wurde für den Betrieb mit einer 10-V-Versorgung entwickelt.
Der erforderliche Strom beträgt 2 mA. Wenn wir betrachten, dass die Spannungsabgrenzung am Hauptverstärker Vs ist und Ra gleich Rb gemacht wird, vereinfacht sich die obige Gleichung zu
Ra = Rb = 250 (Vs - 10) Ohm
In diesem Stadium kann es wichtig sein zu beachten, dass dieser spezielle Ansatz zum Erfassen der Versorgungsspannung vom Hauptverstärker nur bei Niederspannungstransistorverstärkern mit einem höchsten Spannungsabgriff von 50 V angewendet werden darf.
Der Prototyp war für Verstärker gedacht, die mit einer 20-V-Versorgung arbeiten. Jeder ähnliche Transistorverstärker mit dieser Art der Versorgung kann verwendet werden.
Die Feore unter Berücksichtigung der Verstärkerversorgung beträgt dann 20V
Ra = Rb = 2,5 K oder einfach 2,2 K, auch dieser Wert ist nicht so kritisch, aber nicht niedriger als dieser.
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