Э схемы электретного микрофона на микросхеме. Электретный микрофон: принцип работы, схема подключения и усиления сигнала

Как устроен и работает электретный микрофон. Какие компоненты входят в его состав. Как правильно подключить электретный микрофон к схеме. Как усилить сигнал с микрофона и избежать шумов при высоком усилении.

Устройство и принцип работы электретного микрофона

Электретный микрофон представляет собой разновидность конденсаторного микрофона, в котором используется постоянно заряженный диэлектрик — электрет. Основными компонентами такого микрофона являются:

• Диафрагма — тонкая подвижная металлическая мембрана
• Задняя пластина с электретным покрытием
• Воздушный зазор между пластинами
• Корпус с акустическим входом
• Встроенный полевой транзистор для усиления сигнала

Принцип работы электретного микрофона основан на изменении емкости конденсатора, образованного диафрагмой и задней пластиной. Как это происходит?

1. Звуковая волна воздействует на диафрагму, вызывая ее колебания
2. Расстояние между пластинами меняется, что приводит к изменению емкости
3. Изменение емкости вызывает появление переменного напряжения
4. Это напряжение усиливается встроенным полевым транзистором
5. На выходе микрофона формируется электрический сигнал, соответствующий звуку

Таким образом, электретный микрофон преобразует акустические колебания в электрический сигнал без необходимости внешнего источника поляризации.

Схема подключения электретного микрофона

Для корректной работы электретного микрофона необходимо обеспечить его правильное подключение к схеме. Типовая схема включения выглядит следующим образом:

• Плюс питания подключается к микрофону через резистор 1-10 кОм
• Общий провод микрофона соединяется с общим проводом схемы
• Выходной сигнал снимается через разделительный конденсатор 0.1-1 мкФ
• Напряжение питания обычно составляет 1.5-10 В

При таком подключении встроенный полевой транзистор микрофона работает в режиме истокового повторителя, обеспечивая усиление сигнала по току.

Усиление сигнала с электретного микрофона

Для дальнейшего усиления и обработки сигнала с электретного микрофона часто используются операционные усилители. Рассмотрим типовую двухкаскадную схему усиления:

1. Первый каскад — предварительный усилитель на ОУ с коэффициентом усиления 10-100
2. Второй каскад — основной усилитель с регулируемым коэффициентом усиления до 1000
3. Между каскадами устанавливается разделительный конденсатор
4. На выходе второго каскада — фильтр верхних частот

При высоких коэффициентах усиления могут возникать проблемы с шумами. Как их минимизировать?

Борьба с шумами при усилении микрофонного сигнала

Чтобы уменьшить уровень шумов при высоком усилении сигнала с электретного микрофона, рекомендуется применять следующие меры:

• Использовать малошумящие операционные усилители
• Обеспечить качественную развязку по питанию
• Применять экранирование сигнальных цепей
• Устанавливать фильтры в цепях питания
• Разделять аналоговую и цифровую «землю»
• Оптимизировать топологию печатной платы

При правильном подходе можно добиться хорошего соотношения сигнал/шум даже при высоких коэффициентах усиления микрофонного сигнала.

Применение электретных микрофонов

Благодаря своим преимуществам электретные микрофоны нашли широкое применение в различных областях:

• Мобильные телефоны и планшеты
• Ноутбуки и веб-камеры
• Гарнитуры и наушники
• Диктофоны и системы записи
• Измерительная аппаратура
• Охранные системы

Их популярность обусловлена компактными размерами, низкой стоимостью, хорошими акустическими характеристиками и простотой применения.

Выбор электретного микрофона

При выборе электретного микрофона для конкретного применения следует учитывать следующие параметры:

• Чувствительность (мВ/Па)
• Частотный диапазон (Гц)
• Отношение сигнал/шум (дБ)
• Направленность (всенаправленный, кардиоидный и т.д.)
• Напряжение питания (В)
• Потребляемый ток (мА)
• Габаритные размеры (мм)

Правильный выбор микрофона позволит получить оптимальное качество звука для решения поставленной задачи.

Заключение

Электретные микрофоны являются удобным и недорогим решением для преобразования звука в электрический сигнал. При правильном подключении и усилении они обеспечивают хорошее качество звука. Понимание принципов их работы позволяет грамотно применять эти устройства в различных электронных схемах.

Схема микрофонного усилителя для электретного микрофона

Добрый день! Хочу поделиться с вами очень простой схемой усилителя для микрофона. Можно использовать с гарнитурой для компьютера. Либо собрать полностью самодельный микрофон в корпусе от шприца.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Микрофонные усилители
• Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками
• Микрофонный усилитель на микросхеме для электретного микрофона
• Микрофонный усилитель MAX9812 + доделай сам.
• Микрофонный усилитель
• Предусилитель для микрофона. Подборка схем
• Уважаемый Пользователь!
• Микрофонный усилитель
• Микрофонный усилитель | Усилитель на транзисторах #3

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ — ДЕШЁВЫЙ МИКРОФОН

Микрофонные усилители

Но зачастую оказывается, что многие из них, в лучшем случае, далеки от совершенства, работают нестабильно или вообще не работают. С одной стороны, небольшая часть дорогого и сложного устройства, которую не видно, с другой стороны, начальное звено звуковоспроизведения или преобразования, ошибки искажения, шумы , в котором уже нельзя ничего исправить в последующих каскадах! Приходится выполнить схему классически рис.

Усилитель инвертирует сигнал, это способствует устойчивости всей цепочки преобразования сигнала.

Входы операционного усилителя соединены с неэлектролитическими конденсаторами С1 и СЗ обладают малой утечкой. Общий вывод микрофона соединён с корпусом схемы — это немаловажно для схемы, входящей в состав радиопередатчика.

Данную схему можно собрать с меньшими усилиями, чем исходную, и лучшим результатом. Подключение конденсаторного микрофона Стыковать конденсаторный точнее — электретный микрофон с усилителем тоже необходимо грамотно. В схеме рис. Но С1 обладает утечкой — на вход УНЧ могут пройти постоянная составляющая и импульсы, характерные для электролитического конденсатора в слаботочных цепях. Устранить нежелательные эффекты в начале цепочки звукоусиления можно заменой конденсатора С1 на конденсатор с малыми утечками рис.

При включении тюнера его сигнал должен был перебороть сигнал микрофона рис. Это обязательно нужно исправить! Ещё одно схема рис. За обладает избыточностью, что очень усложняет настройку в составе передатчика:.

Грамотнее было бы установить регулятор громкости после линии связи, чтобы низкоомный сигнал большого уровня был меньше подвержен наводкам, но мы показали вариант решения в пределах исходной схемы. Много тарабарщины бегает по всемирной паутине… Усилитель, показанный но рис. Если бы это был сигнализатор шума, достаточно было бы установить один операционный усилитель по схеме триггера Шмитта!

Если же это схема предварительного усилителя микрофонного сигнала, нужно было всячески поддерживать режимы транзисторов но линейных участках…. Уважаемый Автор! Через этот резистор подаётся питание этого микрофона. Один комментарий Олег 24 Дек Уважаемый Автор! Комментарии закрыты. Рубрики Arduino Для дома и быта Игрушки На заметку Световые приборы и освещение Звуковоспроизведение Усилители Источники питания Мастерская Измерительная техника Начинающим радиолюбителям Электронные компоненты Приемники и передатчики Программы Электроника в автомобиле.

Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками

Еще хороший вариант — использовать дифференциальное включение микрофонов. Я мало что понимаю из написанного, но вы меня очень убедили в том, что из этого получится хороший микрофон. Но вы упустили на мой взгляд очень важный момент, вы не выложили дорожки после каждой модификации. Сложно понять, нужно ли это всё изобретать, или же можно обойтись вариантом попроще. Интересует микрофон для разговоров в скайпе. И да, отсутствует заземление в розетках, есть фон. Я думаю, что фон возникает при работе с ноутбуком со встроенным микрофоном и имеет акустический характер, усиливая шум вентилятора ноутбука.

Одна из практических схем микрофонного усилителя приведена на рис. В схеме использован электретный микрофон типа МКЭ Сигнал с.

Микрофонный усилитель на микросхеме для электретного микрофона

Спокойно, их не будет. Организуем фантомное питание. Схема более чем несложная, тут дольше детали искать, чем паять. Это напряжение используется для питания электретных микрофонов, а схемотехническое решение, когда питание подается по тому же проводу, что и сигнал, называется фантомным питанием. При подключении схемы напряжение падает до 0,9 вольт. На базе транзистора — положенные ему для открытия 0,6 — 0,7 вольт. От себя добавлю, что желательно в железном корпусе.

Микрофонный усилитель MAX9812 + доделай сам.

Отличными микрофонами могут служить ДСП-плиты столов, шкафов и книжных полок с жестко приклеенными к ним пьезокристаллами. Тоненькие провода протягиваются под обоями либо в плинтусах и обычно покидают комнату вместе с телефонной или радиотрансляционной линией. Явным недостатком тут является необходимость предварительного проникновения в намечаемое помещение при довольно долгом, вплоть до нескольких часов, пребывании там, хотя иной раз подобное мероприятие удается обеспечить под прикрытием жилищного ремонта. Тяжелый динамический капсюль, например, можно опустить в вентиляционную трубу с крыши, а плоский кристаллический микрофон — подвести под дверь снизу.

Но зачастую оказывается, что многие из них, в лучшем случае, далеки от совершенства, работают нестабильно или вообще не работают.

Микрофонный усилитель

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 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. Входной каскад микрофонного усилителя аналогичен уже ранее рассчитанному каскаду.

Предусилитель для микрофона. Подборка схем

Импульсные блоки питания Линейные блоки питания Радиолюбителю конструктору Светодиоды, ламы и свет 3D печать и 3D модели Микрофонный усилитель предназначен для усиления сигнала электретного микрофона до уровня, необходимого для подачи на линейный вход звукозаписывающего устройства. Разработан он был по просьбе моего друга, у которого в его компьютерном моноблоке нет микрофонного входа. Микрофон был изготовлен на базе капсюля Panasonic WM Заказать капсбли WM на Али. Данный предусилитель, совместно с описываемым в статье микрофоном , можно использовать для снятия частотных характеристик с целью эквализации помещения » Reference Mic «. Следует однако иметь в виду, что данный усилитель не рассчитан на усиление сигнала динамического микрофона.

Используя комбинированную схему включения электретных микрофонов, мне удалось разобрать даже шёпот на уровне громкого.

Уважаемый Пользователь!

Диод Шоттки. Идея сборки усилителя для микрофона давно витала в голове. Собравшись с силами, приступил к поиску схем усилителей. Большинство схем, просмотренных мною, были на ОУ , что не нравилось.

Микрофонный усилитель

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Боремся с тихими микрофонами. Простейший предусилитель.

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей.

Схема микрофонного усилителя, описанного в данной статье имеет два маленьких секрета, которые позволяют делать запись вокала в своей собственной домашней студии звукозаписи практически с таким же качеством, как и в дорогой, профессиональной студии. Простое и очень эффективное решение для записи голоса или вокала в своей домашней студии звукозаписи — это применение динамического кардиоидного микрофона.

Микрофонный усилитель | Усилитель на транзисторах #3

Главная Контакты. Пароль Регистрация Забыли пароль? Схемы на микроконтроллерах Схемы аналоговые Аrduino проекты Технологии радиолюбителя Авто электроника Схемы авто проводки Программаторы Софт для радиолюбителя Библиотека Ремонт и заправка принтеров Онлайн калькулятор для MC Рекомендуемые статьи. Преобразователь интерфейсов RS в RS на доступных деталях схема. Универсальный программатор для практически любых радиостанций схема. Схема очень простого балансира, для правильной зарядки литиевых аккумуляторов.

Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ. Основой схемы является операционный усилитель NE Эта схема использует обе половинки усилителя, расположенные в едином корпусе, так что выходной сигнал будет очень сильный можно даже подавать на наушники.

Схема телефонного аппарата на микросхеме КР1008ВЖ1 » Вот схема!

Категория: Телефония В этой публикации рассматривается схема телефонного аппарата построенного на основе отечественной микросхемы КР1008ВЖ1. Аппарат может быть выполнен и как телефон-трубка, и как обычный аппарат с отдельной трубкой. Возможно, в корпусе неисправного телефонного аппарата, или в корпусах от дисковых аппаратов, имеющихся в широкой продаже (в этом случае на отверстие для диска крепится панель с кнопками, любыми на основе П2К или на основе приборных микрокнопок, или другой конструкции). Принципиальная схема аппарата показана на рисунке выше. Он реализует принцип, в котором роль разговорного ключа и импульсного ключа выполняет один общий ключ. То есть наборные импульсы формируются путем кратковременного отключения разговорного узла. Такой принцип используется в большинстве несложных электронных аппаратов и подходит для большинства отечественных АТС. При поступлении от линии вызывного сигнала этот сигнал через конденсатор С1 поступает на мостовой выпрямитель на VD1-VD4 и далее на параметрический стабилизатор на VD5. В результате в момент поступления вызывного сигнала на VD5 имеется напряжение 5,5В, которое питает микросхему D1. При поступлении питания на D1 начинают работать её оба мультивибратора. Мультивибратор с элементами C5R3 вырабатывает импульсы частотой 700-800 Гц, мультивибратор с элементами R2C4 — частотой 2-3 Гц. В результате на пъезокерамический зуммер BF1 поступает прерывистый тональный сигнал. При поднятии трубки замыкаются контакты рычажного переключателя S1 и к линии подключается, через импульсный ключ на транзисторах VT1-VT3, телефонная трубка, содержащая разговорный усилитель на транзисторах VT4 и VT5. Трубка подключается двухпроводным кабелем к точкам Х1 и Х2. Режим транзисторов VT4 и VT5 установлен таким образом, чтобы при поднятии трубки напряжение на телефонной линии падало до 6-8В (это напряжение должно быть на коллекторах этих транзисторов, а устанавливается подбором номинала R7). На вход разговорного усилителя поступает сигнал от электретного микрофона М1, содержащего встроенный однокаскадный усилитель. Напряжение для питания этого внутреннего усилителя снимается с конденсатора С7 (часть эмиттерного напряжения VT5). Светодиод VD11 светится при поднятии трубки. Питание микросхемы-номеронабирателя в рабочем режиме осуществляется через стабилизатор на элементах R12 VD13 VD12 С9. Напряжение 3,5В. В ждущем режиме, когда трубка повешена, с целью сохранения в памяти ОЗУ последнего номера, работает источник дежурного микротокового питания на элементах R13 R16 С11. При наборе номера на выводе 12 D2 формируются положительные импульсы, которые инвертируются каскадом на транзисторе VT3 и поступают на импульсный ключ на VT1 и VT2. В результате по фронту каждого импульса этот ключ закрывается, отключая разговорный узел (трубку) от линии. Таким образом формируются наборные импульсы. Для «озвучивания» набора номера служит пъезокерамический зуммер BF2. Микросхему К561ЛН2 можно заменить на К176ЛН2, но в этом случае нужно VD5 заменить на КС 182. В любом случае, если микросхема К561ЛН2 можно выбрать другой маломощный стабилитрон на 5… 12В. Динамический капсюль ВА1 — любой малогабаритный динамик, например 0.1ГД-17, 0.2ГДШ-3, или импортный от телефонов-трубок. Микрофон — импортный с втроенным усилителем, или наш МКЭ. Если у микрофона три вывода, С6 и R9 разъединяют и выводы питания микрофона подключают к минусу С7 и к его плюсу через R9, а сигнальный вывод — к конденсатору С6. Пьезокерамические зуммеры типа 3П-1 или любые другие пьезозуммеры. Тональность вызывного сигнала можно установить подбором номинала R3. Нужную скорость набора номера можно установить подбором номинала R17.

Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:

Как работает электретный конденсаторный микрофон

 

Преобразователи — это устройства, преобразующие энергию из одной формы в другую. Микрофон представляет собой преобразователь, который преобразует звуковую энергию в электрические сигналы. Работает напротив динамика (см. как работает динамик). Микрофоны доступны в различных формах и размерах. В зависимости от приложения микрофон может использовать различные технологии для преобразования звука в электрические сигналы. Здесь мы собираемся обсудить электретный конденсаторный микрофон, который широко используется в мобильных телефонах, ноутбуках и т. д.

 

Электретный конденсаторный микрофон , как следует из названия, представляет собой плоский конденсатор и работает по принципу переменной емкости. Он состоит из двух пластин, одной неподвижной (называемой задней пластиной) и другой подвижной (называемой диафрагмой) с небольшим зазором между ними. Электрический потенциал заряжает пластину. Когда звук попадает на диафрагму, она начинает двигаться, тем самым изменяя емкость между пластинами, что, в свою очередь, приводит к протеканию переменного электрического тока.

 

 

Рис. 1. Изображение электретного микрофона и двух ножек

 

На приведенном выше изображении показан электретный микрофон . Эти микрофоны широко используются в электронных схемах для обнаружения незначительных звуков или колебаний воздуха, которые, в свою очередь, преобразуются в электрические сигналы для дальнейшего использования. Две ножки, как показано на изображении выше, используются для электрического соединения со схемой.

 Пористое покрытие

 

 

Рис. 2: Пористый материал, покрывающий верхнюю поверхность

 

Прочный проводящий металлический корпус покрывает различные части микрофона. Верхняя грань покрыта пористым материалом с помощью клея. Он действует как фильтр для частиц пыли. Звуковые сигналы/колебания воздуха проходят через пористый материал и падают на диафрагму через отверстие, показанное на изображении выше.

Вид сверху

 

Рис. 3: Вид сверху — мембрана

 

Диафрагму через отверстие можно увидеть на изображении выше.

 

 

Рис. 4: «Капсула» микрофона — изображение, показывающее цилиндрический пластиковый корпус внутри металлического корпуса сборка. Вся эта сборка называется капсулой.

Пластины конденсатора

 

Рис. 5: Две пластины конденсатора

 

Две пластины конденсатора, являющегося сердцем конденсаторного микрофона, показаны на изображении выше. Диафрагма (внутри металлического корпуса) представляет собой очень тонкую пленку проводящего металла. Он деформируемый и эластичный по своей природе. Диафрагма наклеена на сплошное полое кольцо, обеспечивающее необходимую поддержку диафрагмы. Задняя пластина представляет собой толстую сплошную перфорированную металлическую пластину. Он покрыт постоянно заряженным электретным материалом, чтобы исключить необходимость в поляризованном источнике питания. Эти электреты изготавливаются путем плавления диэлектрического материала (например, воска, пластика и т. д.), который содержит полярные молекулы, и их обратного отверждения в сильном электростатическом поле. Полярные молекулы диэлектрического материала наклонены в сторону направления электростатического поля и создают в них постоянное электростатическое смещение. В современных микрофонах в качестве электрического материала используется пластик PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene).

 

Конструкция отверстий играет очень важную роль в снижении воздушного демпфирования и механического теплового шума. Две пластины имеют небольшой зазор между ними, чтобы обеспечить движение диафрагмы. Между двумя пластинами помещена очень тонкая пластиковая пленка для обеспечения электрической изоляции. Диафрагма перемещается в воздушном зазоре между пластинами при малейшем возмущении давления окружающего воздуха звуковым сигналом.

Мембрана и прокладка

 

Рис. 6: Полое кольцо диафрагмы

Полое сплошное кольцо диафрагмы используется для соединения диафрагмы с наружным металлическим покрытием.

 

 

Рис. 7: Пластиковая прокладка между двумя пластинами

 

Очень тонкая пластиковая прокладка помещена между обеими пластинами для их изоляции, а также для обеспечения зазора для перемещения диафрагмы

Электрическое соединение и JFET 90

 

Рис. 8: Металлическое покрытие мембраны

 

Диафрагма электрически соединена с одной из ножек микрофона через внешнее металлическое покрытие.

 

 

Рис. 9. Полевой транзистор с переходом

 

JFET-транзистор используется для усиления генерируемого электрического тока. Задняя пластина, закрепленная в капсуле, соединяется с затвором транзистора, исток соединяется с землей внешней цепи, а на стоке появляется электрический сигнал.

Рабочий:

Звук вызывает колебания частиц окружающего воздуха. Когда рядом с микрофоном воспроизводится звук, вибрирующие частицы воздуха ударяются о диафрагму. Результирующее давление воздуха перемещает диафрагму, изменяя расстояние между пластинами. Электретный материал, наклеенный на заднюю пластину, поддерживает постоянный статический заряд на конденсаторе. Соотношение между напряжением, зарядом и емкостью формулируется как V=Q/C.

Емкость конденсатора зависит от расстояния между его пластинами. Когда давление воздуха заставляет диафрагму двигаться вперед и назад, соответственно меняется емкость и, следовательно, меняется напряжение. Это переменное напряжение создает переменный электрический ток, который соответствует звуковым колебаниям диафрагмы.

---

Рубрики: Insight
С тегами: конденсаторный микрофон, диафрагма, электретный конденсаторный микрофон, микрофон сигнал от электретного конденсаторного микрофона для анализа микроконтроллером для обнаружения коротких всплесков звука. Схема работает от источника питания ~ 4,5 В от 3 батареек АА, поэтому варианты операционных усилителей ограничены. Я использую NJM4580D. Спецификации для микрофона и операционного усилителя приведены ниже:

https://www.cuidevices.com/product/resource/cma-4544pf-w.pdf

https://www.njr.com/electronic_device/PDF/NJM4580_E.pdf

Схема включает потенциометр для регулировки усиления на втором этапе. Схема нормально работает при низком усилении с более громкими звуковыми вспышками, но у меня возникла проблема с шумом при более высоком усилении, необходимом для обнаружения более слабых звуковых всплесков.

Низкий коэффициент усиления

Высокий коэффициент усиления

Шум примерно 580 Гц. В комнате тихо до звуковых всплесков. Схема построена на макетной плате, и размер ее несколько ограничен. Фото ниже:

Итак, учитывая ограничения по источнику питания и конструкции, могу ли я что-нибудь сделать, чтобы уменьшить амплитуду шума, сохраняя при этом уровень сигнала при более высоких коэффициентах усиления?

Будем признательны за любой отзыв.

РЕДАКТИРОВАТЬ 1

Похоже, Брайан прав. Я снял плату микрофона и запитал напрямую от батареек 4,5В. При максимальном усилении шум был приемлемым:

Остальная часть печатной платы, к которой подключено это устройство, довольно проста. На данный момент у меня нет презентабельной схемы, но она устроена аналогично схеме микрофона и состоит из следующих компонентов:

Микроконтроллер ATMEGA328P
https://ww1.