Микрофонный усилитель на lm358 схема. Микрофонный усилитель на LM358: схема и особенности конструкции

alexxlabСхем
Как работает микрофонный усилитель на LM358. Какие преимущества дает эта схема. На что обратить внимание при сборке усилителя для микрофона. Какие компоненты лучше использовать для качественного звука.

Содержание

Принцип работы микрофонного усилителя на LM358

Микрофонный усилитель на операционном усилителе LM358 представляет собой простую, но эффективную схему для усиления слабого сигнала с микрофона. Основные особенности данной конструкции:

  • Использование двухканального ОУ LM358 позволяет создать двухкаскадный усилитель
  • Первый каскад обеспечивает основное усиление сигнала
  • Второй каскад служит для дополнительного усиления и согласования выходного сопротивления
  • Цепь обратной связи задает коэффициент усиления и частотную характеристику
  • Питание осуществляется от однополярного источника 9-12В

Как работает данная схема микрофонного усилителя? Слабый сигнал с микрофона поступает на неинвертирующий вход первого ОУ через разделительный конденсатор. Коэффициент усиления задается резисторами в цепи обратной связи. Усиленный сигнал поступает на второй ОУ для дополнительного усиления. На выходе формируется мощный сигнал, пригодный для дальнейшей обработки.


Преимущества схемы на LM358

Использование операционного усилителя LM358 в схеме микрофонного предусилителя дает ряд важных преимуществ:

  • Простота конструкции — требуется минимум внешних компонентов
  • Низкая стоимость комплектующих
  • Широкий диапазон питающих напряжений (3-32В)
  • Малое потребление тока
  • Хорошее усиление слабых сигналов
  • Низкий уровень собственных шумов
  • Возможность работы с однополярным питанием

Благодаря этим особенностям, микрофонный усилитель на LM358 отлично подходит для любительских конструкций и бюджетных решений, обеспечивая при этом достаточно высокое качество звука.

Выбор компонентов для качественного звучания

Чтобы добиться максимально качественного звучания микрофонного усилителя на LM358, следует обратить внимание на выбор компонентов:

  • Использовать прецизионные резисторы с малым допуском (1%)
  • Применять керамические или пленочные конденсаторы в цепях сигнала
  • Выбирать электролитические конденсаторы с низким ESR
  • Для развязки по питанию добавить керамические конденсаторы 0.1мкФ
  • Использовать качественный экранированный кабель для подключения микрофона
  • Обеспечить хорошее экранирование корпуса усилителя

Правильный выбор компонентов позволит снизить уровень шумов и искажений, расширить частотный диапазон и динамический диапазон усилителя.


Настройка и регулировка микрофонного усилителя

После сборки схемы микрофонного усилителя на LM358 необходимо выполнить его настройку для получения оптимальных параметров:

  1. Проверить правильность монтажа и отсутствие коротких замыканий
  2. Подать питание и убедиться в отсутствии самовозбуждения
  3. Подключить микрофон и источник звука
  4. Отрегулировать коэффициент усиления подстроечным резистором
  5. Проверить частотную характеристику с помощью генератора НЧ сигналов
  6. При необходимости скорректировать АЧХ изменением номиналов в фильтрующих цепях

Правильная настройка позволит раскрыть потенциал схемы и получить качественное усиление микрофонного сигнала без искажений.

Типичные ошибки при сборке микрофонного усилителя

При самостоятельной сборке микрофонного усилителя на LM358 следует избегать некоторых распространенных ошибок:

  • Неправильная полярность подключения электролитических конденсаторов
  • Отсутствие развязывающих конденсаторов по питанию
  • Слишком длинные проводники в цепях прохождения сигнала
  • Отсутствие экранирования входных цепей
  • Неправильный выбор номиналов резисторов обратной связи
  • Использование некачественных комплектующих

Внимательность при монтаже и соблюдение рекомендаций по выбору компонентов позволят избежать большинства проблем и собрать работоспособный микрофонный усилитель с хорошими характеристиками.


Возможные модификации схемы

Базовую схему микрофонного усилителя на LM358 можно модифицировать для улучшения характеристик или расширения функциональности:

  • Добавление регулятора громкости на выходе
  • Введение частотной коррекции для выравнивания АЧХ
  • Реализация функции автоматической регулировки усиления
  • Добавление индикатора уровня сигнала на светодиодах
  • Применение более качественного ОУ, например NE5532
  • Реализация фантомного питания для конденсаторных микрофонов

Такие модификации позволят адаптировать схему под конкретные требования и улучшить пользовательские характеристики микрофонного усилителя.

Заключение

Микрофонный усилитель на операционном усилителе LM358 представляет собой простое, но эффективное решение для усиления слабых сигналов с микрофона. При правильном подборе компонентов и настройке он обеспечивает достаточно качественное звучание для любительских применений. Простота схемы делает ее отличным выбором для начинающих радиолюбителей. В то же время, возможность модификаций позволяет опытным конструкторам создавать на ее основе более сложные устройства с расширенной функциональностью.



Микрофонные усилители на ОУ

   Для усиления сигнала от микрофона необходим усилитель, обладающий большим коэффициентом усиления, низким уровнем шумов, хорошим подавлением пульсаций питающего напряжения. Всем этим требованиям удовлетворяет операционный усилитель

(ОУ).
На Рис.1 приведена схема микрофонного усилителя на ОУ К157УД2.

 

Усилитель имеет следующие параметры: 
Номинальное входное напряжение, мВ…………..  1
Номинальное выходное напряжение, мВ ……….   100
Отношение сигнал – шум, дБ   ………… 56
Рабочий диапазон частот, Гц …………30…30 000  Коэффициент гармоник, % ……. 0,0 
Максимальное выходное напряжение, В ..   7 Входное сопротивление, кОм ……   1
 Минимальное сопротивление нагрузки, кОм …….  10 

Операционный усилитель включён по схеме инвертирующего усилителя. Коэффициент усиления определяется отношением резисторов R2/R1 и равен 100. Вместо ОУ К157УД2 можно применить

КМ551УД2А.
На Рис.2 приведена схема микрофонного усилителя с симметричным входом.

При использовании симметричного входа улучшается помехозащищённость усилителя, которая зависит в данном усилителе от степени согласованности резисторов R3 и R4, R6 и R7, R8 и R9, R10 и R12, R11 и R13.
Микрофонный усилитель имеет следующие параметры:
Номинальное входное напряжение, мВ……………. 2
Номинальное выходное напряжение, мВ ………… 100
Отношение сигнал – шум, дБ   …………….. 60
Подавление синфазных входных сигналов, дБ …….   60
Рабочий диапазон частот, Гц …………   30…30 000
Коэффициент гармоник, % ………….   0,05

Максимальное выходное напряжение, В …….   7
Минимальное сопротивление нагрузки, кОм …….   10
Коэффициент усиления микрофонного усилителя зависит от положения переключателя S1. При разомкнутом переключателе К=50, при замкнутом – 100.
Вместо К157УД2 можно использовать КМ551УД2А, вместо К140УД6 – К140УД8, К544УД1, К544УД2, К574УД1.
Для питания микрофонного усилителя используется стабилизированный источник с низким уровнем пульсаций или батареи.

   Источник: В. В. Орлов ” Применение операционных усилителей в радиолюбительских конструкциях” Москва, Издательство МАИ, 1990 г.

Похожее

Предусилитель для микрофона. подборка схем

Усилитель для микрофона: пошагово

Берем резистор, он будет выполнять функцию смещения напряжения. Берем транзистор модели KT 315 можем заменить KT 3102 или ВС847. Для изготовления схемы можем взять самодельную макетную плату. Ее перед использованием тщательно промываем каким-либо растворителем. К ней нужно припаять разъемы через которые идет осуществляться питание, также этим способом присоединяем разъемы входа и выхода микрофона. Берем разъемы и припаиваем к нашей плате. Их можно взять из старого ДВД проигрывателя, магнитофона. Выключатель можно взять из старой игрушечной машинки. Припаиваем все детали к плате.

Для изготовления корпуса для усилителя микрофона берем коробку из пластмассы. В ней проделываем отверстия для разъемов и для выключателя. Плату приклеиваем к коробке и накрываем верхней частью пластмассовой коробки.

При правильной сборке схему не нужно дополнительно настраивать и микрофон можно сразу подключать в работу. Этот усилитель для микрофона значительно улучшает качество звука и в нем нет посторонних шумов. Схема также хорошо работает вместе с электретным микрофоном.

Если нет такого напряжения, то берем другой штекер и присоединяем его к разъему и меряем вольтметром напряжение, которое имеется между большим отводом и другими двумя отводами, которые более короткие. При измерении напряжения нужно быть осторожным, чтобы не произошло замыкания выводов штекера между собой.

Для проверки берем динамический микрофон, подключаем, соединяем посредством провода выход усилителя и компьютер или колонки, или к то устройству, которое вам нужно и включаем питание. Если при сборке использовали светодиод, то его свечение говорит о том, что усилитель исправен. Но сам электрод не обязателен в схеме.

Виды предусилителя для микрофона

Существует официальных три вида микрофонных устройств:

  • С одним транзистором. Основным источником питания первого вида микрофонного устройства как для динамического, так и для другого вида микрофона (служит батарея крона или другой стабилизированный источник питания). При подключении предусилителя к входу усилителя и к самому источнику сигнала рекомендуют использовать экранированный провод. Так, вы сможете предотвратить появления помех. В качестве же источника питания желательно выбирать батареи, так как они исключают вероятность появления шумов. Такой предусилитель подходит как для электретных, так и для электродинамических микрофонов.
  • Микрофонное устройство с двумя транзисторами. Второй вид приспособления для микрофонов также направлен на борьбу с искажением звука. Для этой цели в устройстве с двумя транзисторами сокращено число радиокомпонентов. В этом приборе минимальное количество разделительных конденсатов. Все имеющиеся транзисторы соединяются с эмиттером. Ещё одной отличительной чертой предусилителя является наличие в схеме ООС. Эта функция помогает стабилизировать работу схемы, а значит и все устройства. Сбои в работе могут происходить по нескольким причинам. Например, из-за температурных перепадов или из-за напряжения питания.
  • С тремя транзисторами. Этот вид микрофонного устройства также идеально подходит для электретного микрофона. Такое устройство наделено рядом интересных особенностей. Так, необходимое питание схема получает через центральную жилу. То есть через тот же проводник, по которому зачастую проходит входной сигнал. А вот возле разъёма этого предусилителя установленны специальные два элемента. Первый — это разделительная ёмкость С3. С её помощью выходной аудиосигнал отделён от напряжения питания предусилителя. Второй элемент — нагрузочное сопротивление R6. Через этот элемент проходит. А вот напряжение на сам микрофон поступает через R1 (сопротивление).

Однако все усилители звука отличаются между собой не только количеством транзисторов. Далее пойдёт речь о других видах предусилителях для современных микрофонов.

Другие виды усилителя звука для микрофона

Гибридный. Предусилитель состоит из разных компонентов, то есть из ламповых и транзисторных. Гибридный вид направлен на улучшения качества звука. В том числе и на устранение постороннего шума.

Ламповый микрофонный предусилитель. Ламповые предусилители не менее практичны и полезны. Лампы в этом устройстве придают исходящему больше теплоты и бархатности. Поэтому звучание становится более приятным и живым. Некоторые ламповые предусилители сразу оснащены не одним, а несколькими привлекательными режимами. Одним из таковых является режим инструментального предусилителя (у режима высокоомный вход). Благодаря этому режиму к предусилителю можно подключать гитару или другой музыкальный инструмент.

Несмотря на такие интересные преимущества, у лампового предусилителя все же имеется один, но большой недостаток. Это его стоимость. Она влияет на качество устройства. Чем дороже предусилитель, тем он качественней. Поэтому, если вы решите приобрести высококачественный ламповый предусилитель, помните, что он будет стоить не дешёво.

4558D Datasheet Download — Fairchild Semiconductor

Номер произв4558D
ОписаниеKA4558
ПроизводителиFairchild Semiconductor
логотип 　
1Page

KA4558
Dual Operational Amplifier
www.fairchildsemi.com
Features
• No frequency compensation required.
• No latch up.
• Large common mode and differential voltage range.
• Parameter tracking over temperature range.
• Gain and phase match between amplifiers.
• Internally frequency compensated.
• Low noise input transistors.
Descriptions
The KA4558 is a monolithic integrated circuit designed for
dual operational amplifier.
8-DIP
8-SOP
1
9-SIP
1
Internal Block Diagram
www.DataSheet.co.kr
1
2001 Fairchild Semiconductor Corporation
Rev. 1.0.1
Datasheet pdf — http://www.DataSheet4U.net/

KA4558
Schematic Diagram
(One Section Only)
www.DataSheet.co.kr
Absolute Maximum Ratings
Parameter
Supply Voltage
Differential Input Voltage
Input Voltage
Power Dissipation
Operating Temperature Range
KA4558
KA4558I
Storage Temperature Range
Symbol

VCC

VI(DIFF)

VI

PD

TOPR

TSTG

Value

±22

30

±15

400
0 ~ 70
-40 ~ 85
-65 ~ 150
Unit
V
V
V
mW

°C

°C

2
Datasheet pdf — http://www.DataSheet4U.net/

Electrical Characteristics

(VCC = 15V, VEE = — 15V ,TA = 25 °C unless otherwise specified)

Parameter
Input Offset Voltage
Input Offset Current
Input Bias Current
Large Signal
Voltage Gain
Common Mode Input
Voltage Range
Common Mode
Rejection Ratio
Supply Voltage
Rejection Ratio
Output Voltage Swing
Supply Current
(Both Amplifiers)
Power Consumption
(Both Amplifiers)
Slew Rate (Note2)
Rise Time (Note2)
Overshoot (Note2)
Symbol

VIO

IIO

IBIAS

GV

VI(R)

CMRR
PSRR

VO(P-P)

ICC

PC

SR

TR

OS
Conditions

RS≤10KΩ

Note 1

TA=TA(MAX)

TA =TA(MIN)

TA=TA(MAX)

TA =TA(MIN)

VO(P-P)= ±10V,RL≤2KΩ

Note 1
Note 1

RS≤10KΩ

Note 1

RS≤10KΩ

Note 1

RL≥10KΩ

RL≥2KΩ

Note1
www.DataSheet.co.kr

TA =TA(MAX)

TA =TA(MIN)

TA =TA(MAX)

Ta = TA(MIN)

VI =10V, RL≥2KΩ

CI≤100pF

VI =20mV, RL≥2KΩ

CI≤100pF

VI =20mV, RL≥2KΩ

CI≤100pF

KA4558/KA4558I
Min Typ Max
-26
— — 7.5
— 5 200
— — 300
— — 300
— 30 500
— — 800
— — 800
20 200
—
— —

±12 ±13

—
— —
70 90
—
— —
76 90
—
76 90
—

±12 ±14

—

±10 ±13

—
— 3.5 5.8
— — 5.0
— — 6.7
— 70 170
— — 150
— — 200
1.2 —
—
— 0.3 —
— 15 —
Note :

1. KA4558 : TA(MIN) ≤TA≤TA(MAX) = 0≤TA≤ 70 °C , KA4558I : TA(MIN) ≤TA≤TA(MAX) = -40≤TA≤ +85 °C

2. Guaranteed by design.
KA4558
Unit
mV
nA
nA
V/mV
V
dB
dB
V
mA
mW

V/µs

µs

%
3
Datasheet

Всего страниц10 Pages
Скачать PDF

Схема микрофонного усилителя на ОУ

Схема микрофонного усилителя представлена на рисунке. Два секрета, о которых было написано вначале статьи, — это согласование микрофона и микрофонного усилителя и схема самого операционного усилителя.

Согласование

Входное сопротивление этой схемы микрофонного предусилителя значительно ниже общепринятых стандартов. Из общей теории электротехники нам известно, что максимальная передача мощности между генератором и нагрузкой происходит при равенстве их сопротивлений. Вот и не будем это нарушать, обеспечив входное сопротивление микрофонного усилителя равным сопротивлению микрофона. При этом никаких переходных конденсаторов мы применять не будем, чтобы не вносить в девственно чистый сигнал асимметрию, фазовые сдвиги и дополнительные источники искажений.

Для избавления от всевозможных помех, в том числе и помех от мобильных телефонов, нам понадобится симметричное подключение микрофона, а значит, у микрофонного усилителя должен быть симметричный вход.

Дифференциальный усилитель, специально спроектированный для таких включений, — это обыкновенный операционный усилитель. Вход здесь симметричный дифференциальный с распределённым входным сопротивлением 600 ом. Резистор R2 3 ом особого значения не имеет, он стоит скорее для корректного изображения дифференциального усилителя.

Подключать можно любой ДИНАМИЧЕСКИЙ микрофон. Но чем качественнее, тем лучше. Обычно сопротивление такого микрофона от 200 до 600 ом, и для чистоты идеи Вы можете сделать сумму R1+R3 равной сопротивлению микрофона (при R1=R3).

Самое главное, что такое включение, благодаря демпфированию подвижной системы микрофона, устраняет окраску звука паразитными резонансами самого микрофона, позволяя получать чистый, ровный звук. Потом, при обработке вокала, можете делать со звуком всё, что угодно. Он податлив, с ним не надо воевать, устраняя всякие призвуки.

Кроме того, помехозащищённость низкоомного входа просто великолепна! Мне приходилось записывать без проблем вокал в комнате, где находилось одновременно более 20-ти мобильных телефонов!

Здесь следует обратить внимание на то, что согласование по-книжному — это как раз измерение параметров и шумов в первую очередь. Нас же шумы не волнуют никак

При использовании ОУ с показателями до 10nV/√Hz про шумы можно забыть. Шумы не мешали жить даже при использовании ОУ TL071, у которого шумы составляют 18nV/√Hz. В реальной работе шум помещения больше, и всё зависит от мастерства звукорежиссёра.

Зато TL071 очень даже хорошо звучит, в отличии от общепризнанной NE5534.

Схема операционного усилителя

Второй секрет этой конструкции — это схема самого операционного усилителя, оказывающая очень большое влияние на звучание.

В этом микрофонном усилителе используется микросхема OPA604.

Самый лучший звук — это когда о звуке не думаешь вовсе, думая лишь о голосе и о музыке. Вот это происходит с OPA604.

Она настолько прозрачна — что даже при самых диких уровнях компрессии никакие артефакты не вылезают.

А секрет, очевидно, в том, что OPA604 — ОДНОКАСКАДНЫЙ операционный усилитель, специально разработанный для профессиональных звуковых применений. (OPA604 PDF) Количество каскадов напрямую влияет на переходную характеристику и на звук в целом. Причём обратно пропорционально. Чем больше каскадов — тем лучше объективные характеристики, а звук хуже.

Осталось дополнить схему микрофонного усилителя регулятором коэффициента усиления, и снабдить весь усилитель нормальным чистым питанием.

Итак, регулятор усиления помещаем в цепь обратной связи. Такое включение позволяет сохранить нулевое выходное сопротивление микрофонного усилителя, благодаря чему практически устраняется влияние на звук соединительного кабеля от преампа до компьютера.

Для организации питания есть изумительный стабилизатор напряжения TL431. Абсолютно чистый, с дифференциальным сопротивлением около 0,2ом. Мне он очень нравится. С ним не бывает проблем. Поставил и забыл.

Вот и всё, схема готова.

Разъёмы я поставил — обыкновенные «джеки», хотя XLR на входе — правильнее.

Корпус — без особых требований. Благодаря симметричному входу, компактности монтажа и низкоомной обвязке, усилитель не нуждается в тщательном экранировании.

Осталось этот микрофонный усилитель спаять, включить и забыть о том, что когда-то была проблема получения качественного звука от микрофона в своей собственной домашней студии звукозаписи.

Оцените статью:

Схема микрофонного усилителя для электретного микрофона

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. Хотелось собрать проще, лучше и меньше (для ноутбука, ибо встроенный делали, видимо, только для галочки – качество плохое). И вот после недолгого поиска, была найдена и протестирована схема усилителя микрофонного сигнала с фантомным питанием. Фантомное питание (это когда питание и передача информации осуществляется по одному проводу) – огромный плюс этой схемы, ведь оно избавляет нас от сторонних источников питания и проблем связанных с ними. Например: если мы будем питать усилитель от простой батарейки, то она рано или поздно сядет, что приведет к неработоспобности схемы в данный момент; если будем питать от аккумулятора, то его придется рано или поздно заряжать, что тоже приведет к некоторым трудностям и ненужным движениям; если будем питать от БП, то здесь есть два минуса, которые, по моему мнению, отбрасывают вариант его использования – это провода (для питания нашего УМ) и помехи. От помех можно избавится многими способами (поставить стабилизатор, всяческие фильтры и т.д.), то от проводов избавиться не так уж и просто (можно, правда, сделать передачу энергии на расстоянии, но зачем городить целый комплекс устройств, для питания какого-то микрофонного усилителя?) к тому же это снижает практичность устройства. Перейдем к схеме:

Схема усилителя для электретного микрофона


Вариант схемы усилителя для динамического микрофона


Схема отличается своей супер-простотой и мега-повторяемостью, в схеме два резистора (R1, 2), два конденсатора (C2, 3), штекер 3,5 (J1), один электретный микрофон и транзистор. Конденсатор С3 работает в качестве фильтра микрофона. Емкостью С2 на пренебрегать, то есть не надо ставить ни больше, ни меньше от номинала, указанного в схеме, иначе это повлечет за собой кучу помех. Транзистор Т1 ставим отечественный кт3102. Для уменьшения размеров устройства, использовал SMD транзистор с маркировкой «1Ks». Если ты вообще незнаешь как паять – вперед на форум.

При замене Т1 особых изменений в качестве не последовало. Все остальные детали тоже в SMD корпусах, в том числе и конденсатор С3. Вся плата получилась довольно-таки маленькая, правда можно сделать ее еще меньше, используя технологию изготовления печатных плат ЛУТ. Но обошелся и простым полумиллиметровым перманентным маркером. Вытравил плату в хлорном железе за 5 минут. Получилась вот такая плата усилителя микрофона, которая крепится к штекеру 3,5.

Все это неплохо помещается внутрь кожуха от штекера. Если тоже будете так делать, то советую делать плату как можно меньше, так как у меня она деформировала кожух и поменяла его форму. Плату желательно промыть растворителем или ацетоном. В итоге получилось такое полезное устройство, с хорошей чувствительностью:

Прежде чем подключать микрофон к компьютеру, проверь все контакты и есть ли на входе микрофона питание +5v (а оно должно быть), во избежание комментариев типа: «Я собрал точно как в схеме а оно не работает!». Это можно сделать так: подключаешь новый штекер к разъему микрофона и меряешь напряжение вольтметром между массой (большим отводом) и двумя короткими отводами для пайки. Постарайся на всякий случай не закоротить между собой выводы штекера, когда будешь измерять напряжение. Что тогда будет, не знаю и проверять не хочу. У меня микрофонный усилитель работает уже 3 месяца, качеством и чувствительностью полностью доволен. Собирайте и отписывайтесь на форуме о своих результатах, вопросах, и, может быть даже о доработках корпуса, схемы и методах их изготовления. С вами был BFG5000, удачи!

Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРЕТНОГО МИКРОФОНА

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Этот микрофонный усилитель был сделан потому, что шум и недостаточная чувствительность магазинных гарнитур и микрофонов для компьютера были крайне раздражающими, а покупать высококачественные за 50+ долларов не поднималась рука.
Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ.

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Основой схемы является операционный усилитель NE5532. Конечно вы можете поставить лучший, но этот отвечает данным требованиям на 100%. Эта схема использует обе половинки усилителя, расположенные в едином корпусе, так что выходной сигнал будет очень сильный (можно даже подавать на наушники). Устройство должно быть подключено к входу LINE-IN, потому что типичный вход микрофона слишком чувствителен и запись будет с перегрузкой.

На фото верхний слой — это печать с двухсторонней липкой лентой. Микрофон электретный, типовой. Если надо использовать динамический — смотрите другую схему. Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — это штекер 3,5 мм Jack. Но даже если покупать абсолютно всё — общая стоимость будет близка с смешному 1 доллару.

Вся электроника была встроена в готовый пластиковый корпус (хотя металлический тоже приветствуется). Плата приклеивается к основанию термоклеем. Микрофон приклеен к корпусу таким же клеем, как и разъём аккумулятора 9 В (чтоб не болталась батарея).

Приклеивание микрофона к корпусу вообще-то не очень хорошая идея, лучше сделать что-то подобное через мягкую резинку — она будет фильтровать вибрации.

После сборки плата была покрыта прозрачным лаком для защиты меди от коррозии. Микрофон обычно работает в подвешенном положении на подставке. Кабель для микрофона 5 метров, естественно это экранированный кабель хорошего качества.

Испытания микрофона и выводы

Микрофон используется для записи аудиокниг и озвучки переведённых фильмов. При необходимости он может использоваться как караоке-микрофон или даже небольшой усилитель — выходной сигнал настолько силен, что может управлять 32 Ом наушниками.

Более низкое питание не пойдёт — это итак предел для данной микросхемы, которая работает от 9 до 30 В по даташиту.

Параметр шума может быть дополнительно улучшен с использованием специального малошумящего операционного усилителя (типа OPA).

Возможно для кого-то микрофон покажется не слишком легкий и удобный. Но вы можете сделать по-своему, уменьшив размер платы и корпуса. Аккумулятор работает очень долго, недавно была записана аудиокнига на 10 часов и никаких проблем.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Этот микрофонный усилитель был сделан потому, что шум и недостаточная чувствительность магазинных гарнитур и микрофонов для компьютера были крайне раздражающими, а покупать высококачественные за 50+ долларов не поднималась рука.
Предлагаемая схема показала реально высокую чувствительность, мощный выходной сигнал, низкий уровень шума и приятную АЧХ.

Схема самодельного микрофонного усилителя на ОУ

Основой схемы является операционный усилитель NE5532. Конечно вы можете поставить лучший, но этот отвечает данным требованиям на 100%. Эта схема использует обе половинки усилителя, расположенные в едином корпусе, так что выходной сигнал будет очень сильный (можно даже подавать на наушники). Устройство должно быть подключено к входу LINE-IN, потому что типичный вход микрофона слишком чувствителен и запись будет с перегрузкой.

На фото верхний слой — это печать с двухсторонней липкой лентой. Микрофон электретный, типовой. Если надо использовать динамический — смотрите другую схему. Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — это штекер 3,5 мм Jack. Но даже если покупать абсолютно всё — общая стоимость будет близка с смешному 1 доллару.

Вся электроника была встроена в готовый пластиковый корпус (хотя металлический тоже приветствуется). Плата приклеивается к основанию термоклеем. Микрофон приклеен к корпусу таким же клеем, как и разъём аккумулятора 9 В (чтоб не болталась батарея).

Приклеивание микрофона к корпусу вообще-то не очень хорошая идея, лучше сделать что-то подобное через мягкую резинку — она будет фильтровать вибрации.

После сборки плата была покрыта прозрачным лаком для защиты меди от коррозии. Микрофон обычно работает в подвешенном положении на подставке. Кабель для микрофона 5 метров, естественно это экранированный кабель хорошего качества.

Испытания микрофона и выводы

Микрофон используется для записи аудиокниг и озвучки переведённых фильмов. При необходимости он может использоваться как караоке-микрофон или даже небольшой усилитель — выходной сигнал настолько силен, что может управлять 32 Ом наушниками.

Более низкое питание не пойдёт — это итак предел для данной микросхемы, которая работает от 9 до 30 В по даташиту.

Параметр шума может быть дополнительно улучшен с использованием специального малошумящего операционного усилителя (типа OPA).

Возможно для кого-то микрофон покажется не слишком легкий и удобный. Но вы можете сделать по-своему, уменьшив размер платы и корпуса. Аккумулятор работает очень долго, недавно была записана аудиокнига на 10 часов и никаких проблем.

Микрофонный усилитель с симметричным входом

Схема этого эффективного микрофонного усилителя с симметричным входом, разработанного в Японии, позволяет усилить сигнал, поступающий с микрофона, а так же подавить наводки от питающей сети и другие помехи.

Обычно для реализации симметричного входа применяют специальные трансформаторы. Недостаток такого подхода заключается в том, что для обеспечения широкой полосы пропускания микрофонного усилителя эти симметрирующие трансформаторы должны иметь относительно большую индуктивность, а следовательно, и габариты. К тому же возникает проблема защиты трансформаторов от внешних магнитных полей, так что конструкция получится довольно громоздкой.

Применение современных малошумящих операционных усилителей позволяет обойтись без симметрирующих трансформаторов, что приводит к существенному упрощению схемы и улучшению её параметров (см. рисунок).

Схема микрофонного усилителя основана на двух каскадах последовательно соединённых дифференциальных усилителей, выполненных на двух микросхемах NE5532AN (DA1 и DA2). Первый каскад выполнен на операционных усилителях DA1.1 и DA1.2 с коэффициентом усиления, определяемого по формуле

Ку = 1+(R8+R10)/Rэ,
где Rэ — общее сопротивление резисторов R6 и части переменного резистора R5, которым регулируется коэффициент усиления, лежащий в диапазоне 0,5..142 раз.

Схема имеет два выхода — симметричный Выход 1, на который подаётся сигнал с первого каскада дифференциального усилителя через конденсаторы С5 и С7, и несимметричный выход Выход 2, на который подаётся сигнал с выхода второго дифференциального каскада.

Входное сопротивление микрофонного усилителя определяется величинами резисторов R3, R4 и составляет примерно 10 кОм. Для питания схемы используется двухполярный источник питания +-9..12 вольт.

Современные операционные усилители способны подавлять синфазный сигнал на своих входах более чем в 10000 раз, поэтому качество работы схемы будет зависеть от точности подбора пар резисторов R3 и R4, R8 и R10, R11 и R12, R13 и R14, и при высокой точности подбора этих пар качество подавления наводок от помех будет лучше, чем при использовании в схеме симметрирующих трансформаторов из-за неизбежного технологического разброса параметров обмоток последних.

BACK MAIN PAGE

Схема микрофонного усилииеля на микросхеме LM387

Схема, предназначенная для работы с наушниками и электретным микрофоном. Устройство собрано на однотипных операционных усилителях микросхемы LM387.

Такая разработка очень эффективна по степени усиления слабого входного сигнала и может без доработок использоваться в качестве слухового аппарата и подслушивающего устройства.

Отличительным свойством данного устройства является акустическая помехоустойчивость— не восприимчивость к сигналам фона переменного напряжения, которые излучают расположенные вдоль стен квартир электрические сетевые провода.

В схеме не предусмотрена ручная регулировка усиления, т. к. с указанными номиналами элементов устройство надежно работает в оптимальном режиме.

При необходимости к выходу микрофонного усилителя можно подключать звукозаписывающий аппарат (магнитофон) и более мощный усилитель. Место подключения — точка А.

Принципиальная схема

В качестве микрофона В1 использован электретный микрофон типа МКЭ-31, в качестве наушников — телефонные капсюли ТМ-4, ТМ-2М или аналогичные с суммарным сопротивлением не менее 80 Ом.

Рис. 1. Электрическая схема усилительного слухового устройства.

Стабилизированное напряжение питания схемы от 5 до 9 В. Наилучшие результаты получены при питании от 4-пальчиковых батареек по 1,5 В. Потребление тока в активном режиме 12 мА.

Конденсаторы-фильтры по питанию С7 и С8 устанавливаются непосредственно у выводов микросхемы. Для устранения эффекта акустического самовозбуждения усилителя наушники следует на гибком проводе удалить от микрофона и общей схемы.

В случае применения устройства для подслушивания — наоборот, вынести на гибких (экранированных) проводах не более 1 м электретный микрофон в сторону источника слабого звука, предварительно обернув В1 картонным или металлическим рупором для улавливания, фокусировки и концентрации звуковых колебаний.

Литература: Андрей Кашкаров — Электронные самоделки.

Дед клуб: Самодельный сверхчувствительный микрофонный усилитель.


 Это продолжение тем:

 Эти темы я объединил в одну и, таким образом,  получился новый пост, в котором пойдёт речь о  сверхчувствительном микрофонном усилителе, включающем в себя несколько электретных микрофонов и позволяющем улавливать слабые звуки на фоне акустического шума.  Самодельный усилитель дополняется фильтром присутствия, а также применяется комбинированное включение электретных микрофонов.


 Фильтр присутствия настроен в резонанс на частоту 3 – 4 кГц, благодаря этому речь становится более внятной и выделяется из уровня посторонних акустических шумов помещения или улицы. Применение фильтра повышает динамический  диапазон приёмо-передающего тракта за счёт подавления шумов активных элементов, находящихся  выше резонансной частоты фильтра, а также уменьшает уровень нелинейных искажений, выраженных в виде хрипов при громкой речи, из-за ослабления высших гармоник за полосой пропускания фильтра.  Нередко такое звучание, с использованием фильтра присутствия, путают с компрессией звука, но не находят присущие ей искажения. Микрофон с такой коррекцией частотной характеристики меньше боялся порывов ветра, быстро освобождаясь от перегрузок, сохранял запись, а поэтому использовался  для репортажа.
Рис. 1. Схема фильтра присутствия.
 Полный звуковой диапазон восприятия звука составляет 20 Гц – 20 кГц, но для прослушивания музыкальных произведений достаточно иметь более узкую полосу частот 40 Гц – 15 кГц, а для воспроизведения речи её можно ограничить до 300 Гц – 6 кГц.  Само же человеческое ухо наиболее чувствительно к частоте около 3 кГц, то есть частотная характеристика уха будет обладать подъёмом на этой частоте, ориентируясь на максимальную плотность спектра в разговорной речи. Наверное, замечали, обычно это присуще женщинам, чтобы быть услышанными они прибегают к пищащему тембру окраски голоса,  делая акцент на высокочастотные составляющие спектра речи. Такое звучание при сильном постороннем шуме распространяется на большие расстояния. Аналогию, заложенную природой, можно провести с плачем младенца, который разбудит любого.
Рис 2. Микрофонный усилитель.
 Техническая сторона решается путём изготовления микрофонного усилителя с диапазоном пропускаемых частот 300 Гц – 6 кГц, а частотная характеристика усилителя имеет подъём 8 – 10 дБ на частоте около 3,5 кГц и спад после 6 кГц.  Высокая линейность и стабильность параметров усилителя обеспечивается за счёт применения операционных усилителей (ОУ) М1, М2, благодаря чему выходной сигнал не подвергается ограничению до величины 1,25 вольт среднеквадратичного значения напряжения.  Минимальный уровень шумов достигается применением в первом каскаде усилителя на полевом транзисторе Т1 с дополнительной коррекцией частотной характеристики в области верхних частот, а также использования фильтра нижних частот на операционном усилителе М1, дополнительно ослабляющего собственный шум усилителя и акустики выше 6 кГц.  Схема рассчитана для работы с электретным микрофоном Мic. Используя комбинированную схему включения электретных микрофонов, мне удалось разобрать даже шёпот на уровне громкого разговора и постоянного акустического шума.  Напомню, что параллельное включение микрофонов уменьшает их собственный шум в 1,41 раза, что улучшает соотношение сигнал / шум, всего тракта, если рассматривать микрофоны как первый каскад усилителя, отвечающего за этот параметр. Последовательное включение микрофонов рассматривается как усилитель с динамической нагрузкой, который обеспечивает компрессию звукового сигнала.

  Я использовал от двух до трёх пар включённых микрофонов.  Дальнейшее увеличение количества микрофонов мало влияет на качество звука. Интересные результаты получились с использованием микрофонов разных типов, что значительно уменьшает неравномерность частотной характеристики и собственные шумы самих микрофонов, причём, чем хуже характеристики микрофонов, тем заметнее на слух изменения их параметров в лучшую сторону при комбинированном их соединении.

Фото.  Интересные результаты получились с использованием микрофонов разных типов.

 При использовании разных типов микрофонов их количество может оказаться нечётным. В этом случае их включение подбираю таким образом, чтобы в средней точке их соединения получилось около половины напряжения питания.

                                                                Конструкция.

Рис 3. Эскиз монтажа монтажной платы усилителя. Транзистор Т1 перевёрнут!

 Так как усилитель имеет большое входное сопротивление, то во избежание фона и наводок микрофоны следует распаивать в непосредственной близости входного каскада. Монтаж может быть выполнен как на деталях SMD, так и на электронных компонентах для объёмного монтажа. В последнем случае все соединения между электронными компонентами должны быть как можно короче.

                                            Параметры усилителя.
Рис. 4. Сквозная АХЧ усилителя.

Номинальное напряжение питания 5вольт.

Общий коэффициент усиления 100. Коэффициент усиления первого каскада 7,5.

РАДИО для ВСЕХ — Ревербератор на PT2399

Предварительный микрофонный усилитель на ОУ C4558 с эхо эффектом и реверберацией (повторением) на звуковом процессоре PT2399. Идеально подходит для обработки звука от динамического микрофона для радиолюбительского трансивера, гитары, домашнего кинотеатра, караоке на базе любого усилителя звука с линейным входом и пр. (ДОБАВЛЕН УСИЛИТЕЛЬ С ОДНОПОЛЯРНЫМ ПИТАНИЕМ)

Микрофонный усилитель позволяет регулировать глубину эффектов «эхо» и «реверберация», а также уровень выходного сигнала. Схема построена на базе специализированного звукового процессора РТ2399 с микрофонным усилителем на быстродействующем операционном усилителе С4558 или TL072 с двухполярным питанием. Можно применить более дешёвую LM358, но качество звука при этом значительно ухудшится. Для подключения микрофона или гитары на плате предусмотрено гнездо для «джека» 6,3 мм. Все конденсаторы в цепях формирования звукового сигнала высококачественные плёночные или полипропиленовые.

Данное устройство станет «игрушкой» в руках радиолюбителя. С его помощью можно из надоевшего всем в эфире плоского сигнала, получить красочную и объёмную модуляцию — главное не переборщить!

Если подключить устройство к линейному входу усилителя, музыкального центра, магнитофона и пр., то можно лёгким движением руки самостоятельно сделать систему «караоке» для отдыха на выходных с баночкой пива 😉

Гитаристам можно даже не рассказывать, что произойдёт если гитару к усилителю подключить через этот усилитель — получим очень красивое и объёмное звучание.

Слово Delay в переводе с английского означает Задержка. Эффект создается путем суммирования задержанного и модулирующего сигналов. Входной сигнал смешивается с задержанным сигналом для достижения, так называемого эффекта «Эхо».

        Предварительный усилитель имеет следующие потенциометры для регулировки:

VOLUME – как следует из названия, этот переменный резистор регулирует уровень громкости. Он установлен на выходе первого операционного усилителя перед входом в РТ2399.

DELAY – этот переменный резистор определяет время, необходимое для возникновения эхо и может быть измерено в миллисекундах.

ECHO – этот резистор регулирует количество задержанного звука, смешиваемого с исходным.

ВНИМАНИЕ! Оси трёх резисторов и микрофонного гнезда находятся на одной линии, и расположены на плате таким образом, что плата может быть закреплена непосредственно на передней панели устройства при помощи гаек самих переменных резисторов и микрофонного гнезда! Расстояние по центрам резисторов 25,4 мм, от резистора VOLUME до центра микрофонного гнезда 30 мм.

        Этот предварительный усилитель монофонический, поэтому на выходе установлена пара резисторов 1 кОм для подключения к стереофоническому усилителю. Если будет использоваться монофонический усилитель, то необходимо использовать контакт «┴» и любой из «L» или «R».

Собрать устройство самому очень просто! Для этого необходимо заказать набор КАР-0101 и вооружиться паяльником, припоем и канифолью.

Наименования и номиналы всех деталей нанесены прямо на плате, поэтому на схему можно даже не смотреть ;-)!

1) Впаиваем резисторы, стабилитрон и две перемычки

2) Впаиваем конденсаторы (электролитические конденсаторы с соблюдением полярности), клеммники и переменные резисторы.

3) При помощи острого ножа, надфиля или наждачной шкурки тщательно зачищаем выводы микрофонного гнезда и лудим его выводы.

4) Запаиваем микрофонное гнездо в плату.

5) Чуть не забыл про микросхемы! Их тоже припаиваем с учётом расположения «ключа» на корпусе микросхемы и на плате. Будьте внимательны, не перепутайте! Иначе микросхемы выйдут из строя при первом же включении.

6) Одеваем ручки на валы переменных резисторов.

7) Производим визуальный осмотр платы (можно под лупу) со стороны печатных проводников, если замыканий между дорожками нет, то всё ОК! 

8) Подключаем выход предварительного усилителя к усилителю мощности, к клеммнику подачи питания подсоединяем двухполярный источник питания и включаем его в сеть.

9) Задымиться ничего не должно! Устанавливаем все регуляторы против часовой стрелки до упора и втыкаем джек микрофона в гнездо на плате.

10) Добавляем усиление регулятором VOLUME, говорим в микрофон и УРА! слышим свой голос в колонках.

11) Поворачивая ручку резистора ECHO по часовой стрелке, регулируем глубину эффекта «эхо», а поворотом ручки резистора «DELAY» устанавливаем степень реверберации.

ВНИМАНИЕ! Подключать выход предварительного усилителя ко входу усилителя мощности нужно только экранированным кабелем.  

 

 

Правильно собранное устройство из исправных деталей, начинает работать сразу. При необходимости, увеличить уровень выходного сигнала, можно уменьшив резистор 10 кОм обозначенный на схеме двумя звездочками «**» — см. примечания под схемой.
В качестве источника питания можно применить любой имеющийся в наличии подходящий блок питания на 12-15В постоянного тока.

Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>

ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении питания! Питание двухполярное!

Стоимость собранного и проверенного усилителя: 240 грн.

Стоимость набора для сборки усилителя: 190 грн.

Стоимость печатной платы 100х46 мм с маской и маркировкой: 80 грн.

Цвет ручек и клеммников может отличаться от приведенныъх на фотографиях 😉

NEW!  По просьбе покупателей изготовлен предварительный микрофонный усилитель на ОУ C4558 с эхо эффектом и реверберацией (повторением) на звуковом процессоре PT2399 с однополярным питанием 8…15В. Потребляемый ток 20…25 мА.

Много писать не буду, т.к. конструкция и принцип работы полностью аналогичны усилителю с двухполярным питанием. Назначение переменных резисторов тоже самое: «эхо», «реверберация», «усиление». Установлено гнездо для штеккеров типа «джек» 6,3 мм. В данной версии платы возможно подключение электретного микрофона. Питание на микрофон подаётся установкой джампера J1 на печатной плате (схема здесь).

ВНИМАНИЕ! Подключать выход предварительного усилителя ко входу усилителя мощности нужно только экранированным кабелем.

Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>

ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении питания!

Стоимость собранного и проверенного усилителя: 240 грн.

Стоимость набора для сборки усилителя: 190 грн.

Стоимость печатной платы 100х46 мм с маской и маркировкой: 80 грн.

Цвет ручек и клеммников может отличаться от приведенных на фотографиях 😉

Всем мирного неба, удачи и добра, 73!

Для заказа обращайтесь сюда >>> или сюда >>>

Проектирование предварительного усилителя с использованием LM358

Во всех предыдущих уроках был разработан предварительный усилитель с использованием MAX4468. По назначению различают два типа усилителей звука —

.

1) Предварительный усилитель

2) Усилитель мощности

Предварительные усилители используются для повышения уровня аудиосигналов от микрофона или источника звука до стандартных уровней напряжения, в то время как усилители мощности обычно используются на выходном каскаде аудиосистем для усиления аудиосигналов перед их воспроизведением динамиками.Как следует из названия, предварительный усилитель подготавливает сигнал, поступающий с микрофона или линейного входа, для дальнейшей обработки и передачи сигнала. Предусилитель — это скрытая часть любого устройства. Он интегрирован в USB-микрофоны, звуковые карты и микшеры.

Предусилитель можно разделить на два типа —

1) Пассивный предусилитель — Эти предварительные усилители используют дискретный транзистор, OPAM или лампу для усиления входного сигнала.

2) Активный предусилитель — В этих предварительных усилителях используется трансформатор или другие компоненты согласования импеданса для усиления сигнала.

Предварительные усилители обычно используются для обеспечения усиления по напряжению для повышения уровня сигнала в милливольтах до нескольких вольт, например для увеличения амплитуды сигнала в несколько милливольт до уровня 1 В. Они также используются для удаления любого шума из входного сигнала, поступающего от микрофона или источника звука. В идеале микрофон должен быть подключен к устройству кратчайшим проводом, чтобы избежать шума или искажений, но это практически невозможно. Таким образом, предварительные усилители помогают удалить шум из исходных аудиосигналов.

Очевидно, что предварительные усилители должны обязательно выравнивать амплитуды сигналов до линейных уровней. Это самая примитивная и важная функция любого предварительного усилителя. Предусилитель устанавливает входной сигнал на линейный уровень. Линейный уровень — это стандартная мощность аудиосигнала для передачи сигнала между источниками звука на усилители, радиоприемники, телевизоры и DVD-плееры. Уровень линии выражается в дБн (децибелы без нагрузки) или дБВ (децибелы напряжения). Согласно телефонным стандартам, если 1 В среднеквадратичное значение равно 0 дБВ, то опорное напряжение без нагрузки в децибелах или 0 дБн — это напряжение переменного тока, необходимое для выработки 1 мВт мощности на нагрузке с сопротивлением 600 Ом.Самый номинальный линейный уровень составляет -10 дБн, т.е. 0,316 В и +4 дБВ, что составляет 1,228 В.

Предусилитель предназначен для усиления входного сигнала. Они не обеспечивают высокий выходной ток. Поэтому после предусилителя необходимо использовать усилитель мощности, если аудиосигнал должен воспроизводиться через динамик, проигрыватель компакт-дисков или головной телефон на выходе. Таким образом, предварительный усилитель можно рассматривать как небольшой усилитель перед усилителем мощности с выходным током в микроамперном диапазоне.

Пассивные усилители являются предпочтительным выбором среди предусилителей, поскольку они делают то, что на самом деле должен делать предварительный усилитель.Итак, в этой серии разработаны пассивные предусилители. В этом руководстве пассивный предварительный усилитель будет разработан с использованием микросхемы LM358. LM358 — это двойной операционный усилитель с низким энергопотреблением. Эта ИС работает при напряжении питания в диапазоне от 3 В до 32 В и обеспечивает высокий коэффициент усиления по напряжению до 100 дБ.

Во вводной статье этой серии обсуждались различные конструктивные параметры схем аудиоусилителей, такие как усиление, громкость, скорость асимметрии, линейность, полоса пропускания, эффект ограничения, стабильность, эффективность, SNR, выходная мощность, THD и заземление контура.Данная схема усилителя будет спроектирована с учетом следующих конструктивных параметров —

.

Усиление (напряжение) — 20 дБ

Полоса пропускания — от 20 Гц до 20 кГц

Необходимые компоненты —

Рис.1: Список компонентов, необходимых для предусилителя на базе микросхемы LM358

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема предварительного усилителя звука LM358

Схема соединений —

Эта схема предварительного усилителя построена путем сборки следующих компонентов вместе —

1) Источник постоянного тока — в этой цепи требуются два источника питания.Для смещения микрофонов требуется источник питания 5 В, а для схемы OPAM требуется источник питания 9 В. Источник 9 В постоянного тока необходим для подачи напряжения смещения на усилитель. Для обеспечения питания 5 В параллельно подключаются две батареи по 9 В.

2) Источник входного сигнала — микрофон используется для передачи входного аудиосигнала. В качестве источника входного сигнала взят электретный микрофон. Электретный микрофон требует напряжения смещения от 1 до 5 В для питания встроенного буфера полевого транзистора, который присутствует в микрофоне.Обычно на этот микрофон подается питание от 1 В до 5 В постоянного тока через резистор, имеющий значение от 1 кОм до 10 кОм. На выводе смещения микрофона должно быть достаточное напряжение, чтобы он мог воспринимать аудиосигнал. Другой вывод электретного микрофона подключен к общей массе.

Рис. 3: Типичное изображение электретного микрофона

Схема смещения для этого микрофона показана ниже —

Фиг.4: Принципиальная схема смещения электретного микрофона

3) LM358 OPAM IC — LM358 — это ИС с двойным операционным усилителем малой мощности. Он состоит из двух независимых OPAM (операционного усилителя). Максимальное усиление постоянного напряжения этого OPAM составляет 100 дБ с диапазоном выходного тока от 2 мА до 20 мА. Микросхема имеет следующую конфигурацию выводов —

.

Рис. 5: Таблица конфигурации выводов LM358 OPAM IC

Микросхема имеет следующую схему выводов —

Фиг.6: Схема выводов LM358 OPAM IC

В этой схеме только один из OPAM используется в качестве инвертирующего усилителя. Инвертирующий усилитель имеет отрицательную обратную связь, что делает его лучше, чем неинвертирующие усилители.

Рис.7: Типичное изображение микросхемы LM358

Инвертирующий усилитель изменяет фазу выхода (амплитуду сигнала) на 180 градусов с входом (амплитудой сигнала). Инвертирующий усилитель изменяет фазу выхода (амплитуду сигнала) на 180 градусов в зависимости от входа (амплитуды сигнала).Однако эта фазовая инверсия не влияет на звуковой сигнал, поскольку человеческие уши реагируют только на интенсивность звука. Интенсивность — это энергия, протекающая через площадь за заданное время, выраженная в джоулях / с / м2. Энергия волны пропорциональна квадрату ее амплитуды. Таким образом, для единичной площади интенсивность также пропорциональна квадрату амплитуды.

I A2

Итак, изменение знака волны не влияет на I.

Типичная прикладная схема, приведенная в таблице данных LM358, используется для разработки этого предварительного усилителя.Линейный вывод выводится на вывод 1 микросхемы.

Напряжение питания на ИС подается на вывод 8 через конденсаторы фильтра. К выводу 8 подключены два конденсатора (обозначены на схеме как C2 и C3) емкостью 100 мкФ и 0,1 мкФ. Конденсатор C2 высокой емкости помогает отфильтровывать высокие частоты из напряжения питания, а конденсатор C3 низкой емкости помогает отфильтровывать низкие частоты из напряжения питания. Отрицательная обратная связь подается на усилитель через резистор (обозначен на схеме как R3) на 100 кОм.На выходном контакте (контакт 1) усилителя подключен фильтрующий конденсатор (обозначенный на схеме как C6) для блокировки любых компонентов постоянного тока от усилителя до линейного провода, поскольку компоненты постоянного тока (из-за эффекта ограничения) могут добавлять шум. и искажение аудиовыхода.

При сборке этой схемы необходимо соблюдать следующие меры предосторожности —

1. Всегда размещайте компоненты как можно ближе, чтобы уменьшить шум в цепи.

2.При заземлении используйте звездообразную топологию, это снизит уровень шума.

3. Используйте конденсатор с более высоким напряжением, чем входной сигнал.

4. Всегда используйте фильтрующий конденсатор на входной клемме источника питания, чтобы избежать нежелательной пульсации.

5. Избегайте ограничения выходного сигнала, так как это может повредить динамик.

Рис. 8: Прототип предусилителя звука LM358

Как работает схема —

LM358 — сдвоенный операционный усилитель малой мощности.Поскольку предварительный усилитель предназначен только для усиления и фильтрации, IC не может обеспечивать более высокие токи. Входной сигнал электретного микрофона колеблется от 1 мВ до 10 мВ, когда пользователь говорит обычным голосом. В случае крика входной уровень может увеличиваться до 50 мВ. Таким образом, среднее значение входного сигнала можно принять за 20 мВ. Максимальное напряжение, которое должно быть получено на выходе, составляет 200 мВ. Итак, желаемый прирост напряжения можно рассчитать следующим образом —

Усиление = Vout / Vin

, так как Vout = 200 мВ и Vin = 20 мВ

Усиление = (0.2 / 0,02)

Желаемое усиление = 10

Итак, желаемое усиление составляет 10 или 20 дБ. В схеме усиление по напряжению может быть установлено через цепь резисторов R2 и R3, где усиление можно рассчитать следующим образом —

Усиление = — (R3 / R2)

Если предполагается, что сопротивление резистора R2 составляет 10 кОм, а желаемое усиление составляет 10 или 20 дБ, тогда значение резистора R3 получается следующим образом —

R3 = усиление * R2

R3 = 100 кОм

Знак минус означает инверсию на выходе.Итак, резистор 10 кОм используется в качестве R2, а резистор обратной связи R3 100 кОм используется в схеме. Усилитель выдает выходной сигнал, который в 10 раз превышает входной.

Тестирование схемы —

Для тестирования схемы усилителя в качестве источника входного сигнала используется функциональный генератор. Функциональный генератор используется для генерации синусоидальной волны постоянной амплитуды и частоты. Любой аудиосигнал также в основном представляет собой синусоидальную волну, поэтому вместо микрофона или фактического источника звука можно использовать функциональный генератор.Таким образом, генератор функций можно использовать в качестве источника входного сигнала для тестирования схемы аудиоусилителя. Во время тестирования на выходе необходимо проверить линейное напряжение.

Для тестирования схемы усилителя сначала устанавливают входное напряжение в диапазоне от 10 мВ до 50 мВ. Частота входного сигнала установлена ​​на 1 кГц. Затем формы выходных и входных сигналов наблюдаются на DSO. Следующая форма входного сигнала (красный) и выходного сигнала (желтый) наблюдаются на DSO —

Фиг.9: График линейного уровня выходного сигнала предусилителя LM358, наблюдаемый на цифровом запоминающем осциллографе

Итак, можно заметить, что входной аудиосигнал с микрофона успешно выравнивается до линейного напряжения. Итак, предусилитель работает на полную мощность.

При тестировании этой схемы предварительного усилителя с нагрузкой 100 кОм выходная мощность предварительного усилителя может быть рассчитана следующим образом —

Po = V2 (размах) / 2R

Где

Входное напряжение, Vin = 20 мВ

выходное напряжение, Вразмах = 200 мВ

сопротивление нагрузки, R = 100К

Итак,

Po = (0.2 * 0,2) / (2 * 100 * 1000)

Po = 0,2 мкВт

Выходная мощность этого предусилителя очень мала, как и любого предварительного усилителя. Этот предусилитель недорогой и простой в конструкции. Он может быть собран из нескольких компонентов, а его схема имеет компактные размеры. Эта схема предварительного усилителя может использоваться в сотовых телефонах, микрофонах, слуховых аппаратах и ​​портативных аудиоустройствах.

Видео проекта

Рубрика: Электронные проекты

Схема усилителя звука Lm358

Разместите ваши комментарии?

LM358 Схема электретного усилителя Opamp от J3

3 часа назад Отладка схемы с осциллографом SoundCard #basicTronic 01. LM358 — операционный усилитель . Операционный усилитель — это усилительное устройство с…

Веб-сайт: Medium.com