Jednoduchý obvod zosilňovača mikrofón-reproduktor

Určite ste už videli, že niekto hovorí na MIC a zosilnený hlas vychádzajúci z reproduktora, ako je to možné? Existujú nejaké obvody medzi MIC a reproduktorom, môžeme priamo pripojiť mikrofón k reproduktoru, aby fungoval? V tomto obvode sa naučíme zostrojiť jednoduchý systém mikrofón-reproduktor, v ktorom je vstupný zvuk daný MIC a z reproduktora počujeme zosilnenú verziu.

Čo je to mikrofón?

Mikrofón je prevodník, ktorý premieňa zvukovú energiu na elektrickú. Mikrofóny sa často označujú ako MIC. Mikrofón sa používa na zachytenie určitého druhu zvuku a podľa neho na výrobu elektrického signálu.

Ako funguje mikrofón?

Mikrofón má citlivú súčasť, ktorá prevádza zmeny tlaku vzduchu vytvárané zvukovou vlnou na elektrický signál. V závislosti od tohto komponentu a spôsobu prevodu zvukovej vlny na elektrický signál sú v oblasti elektroniky a zvukovej techniky k dispozícii rôzne typy mikrofónov. Najbežnejšie typy sú dynamické mikrofóny, kondenzátorový mikrofón, piezoelektrický mikrofón atď.

Kondenzátorový mikrofón využíva membránu, ktorá vibruje a používa sa ako kondenzátorová doska na vytváranie variácií elektrického signálu, zatiaľ čo dynamické mikrofóny používajú pohyblivé cievky na zmenu magnetického poľa a na výrobu elektrického signálu.

Jednoduchý mikrofónový zosilňovač

Vieme, že reproduktor premieňa elektrickú energiu na mechanickú a produkuje zvukovú vlnu, a tiež vieme, že mikrofón robí presne opačnú vec, ktorá vytvára elektrickú vlnu zo zvukového signálu. Takže môžeme priamo pripojiť mikrofón s reproduktorom ? Páči sa vám obrázok nižšie?

No, NIE, to nie je možné. Je pravda, že mikrofón produkuje elektrickú energiu, ale nestačí na to, aby poháňal obrovské zaťaženie, to znamená reproduktor. Elektrický výstup cez mikrofón poskytuje malé množstvo prúdu, ktoré je príliš malé na to, aby z neho bolo možné urobiť niečo užitočné, a tiež je nízka amplitúda. Na druhej strane, reproduktor potrebuje obrovský prúd s veľkou amplitúdou, aby produkoval dostatok pohybu a generoval počuteľný hlasný zvuk.

Aké je teda riešenie? Je to jednoduché, musíme pridať predzosilňovač, prípadne výkonový zosilňovač alebo oboje, aby bolo niečo užitočné a aby z výstupného reproduktora vyšiel hlasnejší zvuk.

V tomto projekte vyrobíme malý mikrofónový zosilňovač pomocou výkonového zosilňovača LM386, ktorý je dostatočný na to, aby vyprodukoval hlasný zvukový zvuk z reproduktora s výkonom 0,5 W a 8 Ohmov. Ak máte záujem o zosilňovače, pozrite si naše ďalšie obvody zosilňovačov zvuku. Jednoduchý obvod zosilňovača môže byť tiež skonštruovaný s tranzistorom bez použitia zosilňovača IC.

Požadované komponenty

Na výrobu jednoduchého mikrofónového zosilňovača potrebujeme nasledujúce veci -

1. LM386
2. 10uF / 16V kondenzátor
3. 470uF / 16V
4. Kondenzátor Polystar Flim 0,047uF / 16V
5. 10R ¼ Watt
6. Jednotka napájania 12V
7. 8 ohmový / 0,5 W reproduktor
8. Kapsulový alebo elektretový mikrofón
9. Kondenzátor.1uF
10. 10k 1/4 ^th Watt rezistor
11. Chlebová doska
12. Pripojte drôty

Ak máte záujem o dosku Vero, budú potrebné ďalšie veci -

1. Spájkovačka
2. Spájkovací drôt
3. Vero doska.

Schéma zapojenia

Schéma jednoduchého obvodu mikrofón - reproduktor je uvedená nižšie -

Obvod je úplne rovnaký, ako je uvedené v údajovom liste LM386 od spoločnosti Texas Instruments. Odstránili sme sekciu 10k potu a pridali ďalšie predpäté obvody mikrofónového zosilňovača.

V schéme zapojenia je zosilňovač zobrazený s príslušnými schémami kolíkov. Zosilňovač poskytne na výstupe 200-násobný zisk v závislosti od vstupu. Kondenzátor 10 uF cez pin 1 a pin 8 je zodpovedný za 200-násobný zisk zosilňovača. Zisk zosilňovača sme v našej konštrukcii obvodu nezmenili. Kondenzátor 250uF je tiež pripojený k reproduktoru. Zmenili sme hodnotu a namiesto kondenzátora 250uF sme použili 470uF. K dispozícii je kondenzátor 0,05uF spolu s odporom 10R. Táto RC kombinácia sa nazýva tlmiaci alebo kliešťový obvod, ktorý chráni zosilňovač pred spätným EMF vytváraným reproduktorom. Použili sme bežnú, ale blízku hodnotu 0,047uF namiesto 0,05uF. Ostatné obvody a pripojenia zostávajú v našej konštrukcii rovnaké.

Výkonový zosilňovač môže tiež riadiť široký rozsah záťaže od 4 ohmov do 32 ohmov a môže byť napájaný pomocou napätia 5 V až 12V. S týmto hodnotením musíme byť opatrní, inak by sme mohli poškodiť výkonový zosilňovač alebo výstupný reproduktor.

Integrovaný obvod zosilňovača zvuku LM386

Ak chcete pripojiť integrovaný obvod k doske alebo spájkovať veroboard, musíme poznať pinovú schému zosilňovača IC LML386. Pinout a Pin popis audio zosilňovača LM386 IC je uvedený nižšie.

PIN 1 a 8 : Toto sú PINy na kontrolu zisku, interne je zisk nastavený na 20, ale dá sa zvýšiť až na 200 použitím kondenzátora medzi PIN 1 a 8. Na dosiahnutie najvyššieho zisku, tj. 200,sme použili 10uF kondenzátor C3. Zisk je možné pomocou vhodného kondenzátora upraviť na ľubovoľnú hodnotu od 20 do 200.

Pin 2 a 3: Toto sú vstupné PINy zvukových signálov. Pin 2 je záporná vstupná svorka, pripojená k zemi. Pin 3 je kladný vstupný terminál, do ktorého sa privádza zvukový signál, ktorý sa má zosilniť. V našom obvode je pripojený k plusovej svorke kondenzátorového mikrofónu 100k potenciometrom RV1. Potenciometer slúži ako regulátor hlasitosti.

Pin 4 a 6: Jedná sa o napájacie piny IC, pin 6 pre + Vcc a pin 4 pre uzemnenie. Obvod môže byť napájaný napätím od 5 do 12 V.

Pin 5: Toto je výstupný PIN, z ktorého dostávame zosilnený zvukový signál. Je pripojený k reproduktoru cez kondenzátor C2 na filtrovanie jednosmerného šumu.

Pin 7: Toto je obtokový terminál. Môže byť ponechaný otvorený alebo môže byť kvôli stabilite uzemnený pomocou kondenzátora

IC sa skladá z 8 pinov, Pin - 1 a pin - 8 sú kolíky na kontrolu zosilnenia. V schéme je kondenzátor 10uF pripojený cez pin 1 na pin 8. Tieto dva piny nastavujú výstupný zisk zosilňovača. Podľa návrhu technického listu je cez tieto dva piny pripojený kondenzátor 10uF a vďaka tomu je výstup zosilňovača fixovaný na 200x. Viac informácií o používaní IC zosilňovača zvuku LM386 sa dozviete tu.

Elektretový mikrofón

Teraz sme vo vstupnej časti použili elektretový mikrofón. Elektretový mikrofón používa elektrostatický kondenzátor vo vnútri kapsuly. Je široko používaný v magnetofónoch, telefónoch, mobilných telefónoch, ako aj slúchadlách na báze mikrofónu a náhlavných súpravách Bluetooth.

Mikrofón Electrets sa skladá z dvoch napájacích pinov, kladného a uzemňovacieho. Používame elektretový mikrofón od spoločnosti CUI INC. Ak vidíme údajový list, môžeme vidieť vnútorné pripojenie elektretového mikrofónu.

Elektretový mikrofón sa skladá z materiálu založeného na kondenzátore, ktorý vibráciou mení kapacitu. Kapacita mení impedanciu tranzistora s efektom poľa alebo FET. FET musí byť ovplyvnený externým zdrojom napájania pomocou externého odporu. RL je externý rezistor zodpovedný za zosilnenie mikrofónu. Ako RL sme použili 10k rezistor. Potrebujeme ďalší komponent, keramický kondenzátor, ktorý blokuje jednosmerný prúd a získava striedavý zvukový signál. Ako náš DC blokujúci kondenzátor mikrofónu sme použili 0,1uF. Celkové odporové zaťaženie vo vnútri mikrofónu elektret je 2,2 kB.

Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o mikrofóne, pozrite sa, ako sa MIC používa v elektronických obvodoch.

Rečník

A pre reproduktor sme použili 8 Ohm, 0,5 Watt reproduktor. Reproduktor môžeme vidieť na obrázku nižšie -

Obvod Audio Voiceover sme skonštruovali na doske -

Fungovanie obvodu je jednoduché a dá sa pochopiť z popisu kolíkov pinov LM386 IC. Kompletné fungovanie obvodu je vysvetlené na videu uvedenom nižšie.

Body na zapamätanie

Pre nepretržitú prácu obvodu nezabudnite na nasledujúce body -

1. Postavte okruh na Veroboarde. PCB je dobrá voľba.
2. Vyberte R2 a pomocou potenciometra upravte zosilnenie mikrofónu.
3. Pripojte dlhý drôt k reproduktoru a udržujte ho vo väčšej vzdialenosti od mikrofónu. Spätná väzba bude nižšia.
4. Na získanie čistého zvukového výstupu použite ďalšie filtre.
5. Použite správny zdroj napájania s nízkym zvlnením.