Микрофонный усилитель на микросхеме: Микрофонный усилитель на микросхеме (017) пакет

Содержание

Схема микрофонного усилителя на микросхеме К140УД6

Людям со слабым слухом будут полезны две электрические схемы, рассматриваемые далее. Если у вас есть родные или просто знакомые люди, которые в силу обстоятельств плохо слышат, помогите им, собрав одно из предлагаемых устройств. Схемы чувствительных усилителей слабых звуковых сигналов мне приходилось встречать в публикациях, кроме того, отечественная промышленность выпускает эффективные слуховые аппараты для инвалидов, однако стоимость их достаточно высока. Схемы, показанные на рис. 3.10 и рис. 3.11, имеют низкую себестоимость элементов. Они не требуют настройки, просты и надежны в эксплуатации и весьма доступны для повторения даже начинающим радиолюбителям.

Рассмотрим устройство, показанное на рис. 1. Ток, потребляемый схемой от источника питания в рабочем режиме, при использовании указанных на схеме номиналов элементов— 10 мА. Выходной каскад на комплементарной паре транзисторов обеспечивает большой коэффициент усиления по току. Устройство сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 3 В и может практически эксплуатироваться в таком режиме минимального питания с двумя пальчиковыми батарейками. Тогда ток, потребляемый схемой, еще более сократится, а резистор R4 следует вовсе исключить из схемы. Верхний предел напряжения питания, при котором усилитель работает без перегрузок +12 В, в этом случае сопротивление резистора R4 следует увеличить до 330— 360 Ом.

 

 

Рис. 1. Электрическая схема микрофонного датчика

Эффективная чувствительность устройства определяющим образом зависит от чувствительности микрофона и режима работы самого усилителя. Микрофон в схеме применен электретный (конденсаторный), какие стоят в современных телефонных аппаратах и старых магнитофонах. Хорошие результаты получаются при использовании в качестве микрофона В1 микрофона типа МКЭ-84, кроме того, можно применять и МКЭ-3. Возможно имеет смысл попробовать и другие типы электретных микрофонов, тогда, наверное, удастся найти наиболее эффективный вариант.

Эта схема обеспечивает громкую надежную речь в наушнике на расстоянии 7—8 м (при максимальном усилении и минимальном питании). В качестве наушника применен капсюль-наушник ТМ-4, подойдет и ТМ-2М. Можно использовать ДЭМШ, но его неудобно вставлять в ухо, или другие любые динамические наушники с эквивалентным сопротивлением от 100 Ом.

Операционный усилитель работает в режиме автоматической регулировки усиления, что позволяет максимально усиливать полезный сигнал, не допуская самовозбуждения. Делитель на R2, R3 обеспечивает заданный режим по постоянному току, резистор R6 регулирует оптимальный уровень усиленного сигнала. Его придется незначительно скорректировать при изменении напряжения питания относительно указанного на схеме. Собственно, на этом вся регулировка и заканчивается. При исправных элементах и правильном монтаже устройство работает сразу.

Схема успешно работает в качестве устройства контроля и поиска скрытой электрической проводки и телефонных проводов. При помещении катушки рядом с проводами телефонной линии можно контролировать ее состояние. На вход ОУ (вместо микрофона В1) в этом случае можно подключить катушку на ферромагнитном сердечнике типа НМ 1500 диаметром 6—8 мм с намотанными внавал 400 витками провода 0,1—0,15 мм. Одним концом к общему проводу, другим к отрицательному выводу конденсатора С1, резистор R3 в этом случае надо исключить.

Литература: Андрей Кашкаров - Электронные самоделки

Микрофонный усилитель с компрессией на микросхеме SSM2167.

                                                                          По следам последних комментариев.

 Для усиления речевого сигнала в системах радиосвязи полезно применение компрессии. В этом случае отсутствует привязка к микрофону (электретному, а также динамическому), и можно разговаривать на некотором удалении от него, свободно перемещаясь по комнате, а попытка крикнуть в микрофон не заставит вздрогнуть собеседника от болевого порога на другом конце провода. В этом усилителе отсутствуют нелинейные искажения при больших уровнях звукового сигнала, а при низких уровнях звука срабатывает пороговый шумоподавитель. Использование микросхемы упрощает конструкцию, сокращая количество радиокомпонентов.


 Чтобы добиться минимального уровня шума и внятного звучания электретного микрофона при использовании микросхемы-компрессора SSM2167 не обошлось без дополнительного входного усилителя звука, имеющего небольшой коэффициент усиления и обеспечивающего  минимальное соотношение сигнал/шум, благодаря использованию  ООС. Пробовал использовать в этом усилителе как биполярный транзистор, так и полевой.  Две схемы работают совершенно одинаково, по крайней мере, на слух, тем не менее, предпочтение я бы отдал схеме на полевом транзисторе.
  Предварительный усилитель на биполярном транзисторе Т1 имеет коэффициент передачи К = 20, (26 дБ). Каскад охвачен двумя ООС (отрицательными обратными связями), это резистор в цепи эмиттера, не заблокированный конденсатором, и резистор, включённый между базой и коллектором транзистора, что в целом уменьшает усиление каскада, но обеспечивает стабильный режим по постоянному току и уменьшает уровень  собственных шумов транзистора. Эта схема уже использовалась для усиления динамического микрофона в статье «Самодельная прослушка из микрофона караоке».

 Никакой дополнительной настройки не требуется, всё заработает сходу. Звучание достаточно комфортное, «рюмочный» эффект, связанный со временем восстановления и проявляющийся в щелчках, незаметен. Проверка на слух осуществлялась с использованием оконечного усилителя на микросхеме МС34119, который  аналогичен тому, что использовался в «Малошумящем микрофонном усилителе». Следует отметить, что в нём используется коррекция, уменьшающая усиление ниже частоты 300 Гц, снижающая, таким образом, бубнёное звучание, а также обеспечен спад частотной характеристики после 6 кГц, что заметно выделяет речь и убирает собственный шум всего тракта, похожий на шум закипающего чайника. Применение готовых активных акустических компьютерных колонок, например, для проверки микрофонного усилителя, добавляют собственный шум, поскольку имеют широкий диапазон усиления вплоть до 20 кГц и больше годятся для воспроизведения  музыкальных программ.

 Ну а если не доверяете ушам своим, поверьте осциллографу. Его надо подключить к выходу микросхемы SSM2167. Плотно закрыть дверь в комнате, чтобы не беспокоить посторонних, присесть в полуметре от микрофона и тянуть напевом букву А, смотреть на экран осциллографа. Увидев, что синусоиды, изображающие первую букву алфавита, не ограничиваются, вы, скорее всего не поверите и будете повторять и повторять  эту букву, вот почему надо сначала плотно закрыть дверь!

  Учитывая большое входное сопротивление первого каскада, микрофон устанавливается и распаивается в непосредственной близости от транзистора, что устраняет наводку при использовании  длинных соединительных проводов.  Использовался электретный микрофон от видеокамеры-мыльницы. Эта же схема работает с динамическим микрофоном от караоке с сопротивлением звуковой катушки 600 Ом. В этом случае резистор R1 не нужен.

  Следует отметить некоторые особенности применения данной микросхемы, благодаря которым возможно получить удовлетворительное звучание.

1.       Интервал рабочих напряжений должен быть в пределах 2,7 – 3 вольт.

2.       Конденсатор номинала 4,7 мкФ, 6-го вывода микросхемы должен быть неполярным, неэлектрическим, не танталовым. Я применил керамический чип-конденсатор. В настоящий момент их габариты доходят до размеров 0,4 -0,2 мм.

3.       Необходимо наличие малошумящего  предварительного усилителя с усилением около       К =10 – 20, (20 – 26) дБ.

 Применение элементов схем с динамической нагрузкой из предыдущей статьи «Малошумящего микрофонного усилителя» в сочетании с микросхемой-компрессором было бы перебором, так как первые схемы обладают большим усилением. В тоже время сам электретный микрофон с динамической нагрузкой в виде перехода полевого транзистора оставить можно, так как по сравнению с резистивной нагрузкой пророст усиления от микрофона составит  4 – 5 дБ. В отличие от предыдущей схемы усилителя на биполярном транзисторе предварительный усилитель на полевом транзисторе имеет меньшее усиление  К = 10, (20 дБ), поэтому в этой схеме просто напрашивается включение каскада с динамической нагрузкой. В целом всё в конечном итоге будет зависеть от типа используемого микрофона.
Сл. чит. 6800 -10000 пФ.

 Такое включение или сочетание я ещё и сам не пробовал, скорее всего, потому, что ухо не прочувствует эту разницу.

 Правда, сегодня попробовал добавить дополнительный фильтр ФНЧ, выполненный на операционном усилителе LMV821 и имеющий  частоту среза около 6 кГц (с ёмкостью конденсатора в цепи обратной связи 9100 пФ). Фильтр на ОУ поставил в разрыв между SSM2167 и МС34119, заметил улучшение. Полностью пропал высокочастотный собственный шум активных элементов, рождающийся в тракте усиления. Теперь выход с микросхемы LMV821 можно использовать для линейного входа компьютера или других устройств.

 С полевыми транзисторами на входе пробовал давно, правда микросхема тогда называлась SSM2166, но она в настоящее время снята с производства.

 Но ведь кто-то должен это проверить!
                                                                          Статью помог подготовить Павел Игоревич.


Радиоконструктор 017 - Микрофонный усилитель на микросхеме ВА4558 | Maks Puzanov

Рассмотрим конструкцию высококачественного микрофонного усилителя. Он собран на операционном усилителе ВА4558 (разные производители выпускают микросхему с различными буквенными обозначениями, суть не меняется). Настоящий микрофонный усилитель предназначен для контроля звуковой обстановки в помещениях, на улице, как дополнение к системе видеонаблюдения, охраны и безопасности. Схема отличается высокой чувствительностью, низким уровнем шумов операционного усилителя, обеспечивает качественный звук на мониторах, записывающих устройствах, головных телефонах, имеет низкое потребление тока (замер показал ток около 2мА), работоспособна при снижении напряжения питания до 4,5 вольт. При повторении схемы с целью минимизации габаритов устройства, можно заменить микрофонный капсюль на любой другой электретный (при использовании трёхвыводных микрофонов, резистор R1 из схемы исключается, а третий вывод подключается к плюсу питания или к 3 выводу микросхемы), у двухвыводных электретных микрофонов минусовой вывод соединён с корпусом капсюля.

Можно применить микросхему в CMD исполнении, заменить электролитические конденсаторы на неполярные многослойные. Акустическая дальность усилителя – до 7 метров, длина соединительной линии от усилителя до потребителя сигнала (наушники, монитор, записывающее устройство) – до 300 метров. Питание от источника постоянного тока напряжением 5 – 12 вольт. Если вместо электретного микрофона будет применяться студийный (динамический) микрофон, резистор питания электретного микрофона R1 из схемы необходимо исключить. Учитывая, что микросхема содержит в своём составе два одинаковых усилителя, второй усилитель (выводы 5,6,7) можно задействовать для второго канала или использовать как предварительный усилитель для первого канала. При невозможности подключиться к усилителю проводной линией, можно доработать усилитель радиоудлинителем, собранном на одном транзисторе VT1, представляющим собой маломощный ВЧ генератор, работающий в радиовещательном диапазоне 88 – 108Мгц (На схеме элементы радиоудлинителя показаны коричневым цветом.
Если в нём нет необходимости, эти элементы в печатную плату можно не устанавливать). Ток потребления увеличится до 20мА.

Подстроечный конденсатор С6 позволяет изменять частоту генератора, настраиваясь на свободные от вещания частоты. Также можно изменять частоту растягивая/сжимая витки бескаркасной катушки L1, намотанной медным проводом диаметром 0,4 – 0,7мм на оправке 3 – 4мм (например на хвостовике сверла) и содержащей 4 или 5 витков. Антенной служит отрезок медного монтажного провода 30 – 80 см. Антенну можно изготовить из медного жёсткого провода сечением 0,7 – 1мм, свёрнутым в спираль.

Настройку радиомикрофона производить на включенный на свободной частоте и расположенный рядом радиоприёмник диапазона 88 – 108МГц. Удобнее это делать с простым Китайским приёмником, перекрывающим одновременно диапазоны УКВ и FM (65 – 108МГц). При намотке L1 - 5 витков частота генератора будет в нижней части диапазона, 4 витка – в средней.

Расположение элементов на плате:

При изготовлении устройств, излучающих радиоволны, необходимо знать и исполнять требования действующего законодательства: радиомикрофоны в полосах радиочастот 66 - 74 МГц, 87,5 - 92 МГц и 100 - 108 МГц допускаются мощностью излучения передатчика не более 10 мВт (собранное настоящее устройство излучает мощность не более 5мВт).

Запрещается использование технических устройств для негласного получения информации (ч. 3 ст. 138 УК РФ).

Купить набор можно по ссылке:

Микрофонный усилитель на LM386 для рации Motorola P080 или Скайпа


При всей кажущейся простоте вопроса проблема существует — в ряде случаев чувствительности штатного микрофона недостаточно для комфортной работы. Толковых решений в интернете нашел мало, поэтому решил поделиться своим опытом. Перепробовав несколько вариантов, я остановился на одном — простом и стабильно повторяемом.

Содержание / Contents

В диспетчерской службе (где мне приходится частенько бывать) пользуются рациями Motorola P080.

Всё бы хорошо, но увесистую рацию надо брать в руки несколько сотен раз в сутки, чтобы сказать одну фразу или слово. Кроме того, приходится использовать выносную антенну, рацию периодически роняют, антенный кабель выдирают…
Купили выносную гарнитуру. Рацию жестко закрепили на столе, и ронять перестали, стали ронять гарнитуру, а шнур гарнитуры периодически выдирали и ломали. Кроме того, надо отвлекаться, чтобы правильно взять в руки гарнитуру, что неудобно. Использовать ушную гарнитуру дежурные не могут — приходится часто вставать, отвечать на телефон и т. п.

Напрашивалось решение — внешний электретный микрофон с кнопкой. Раздраконив штатную выносную гарнитуру, я перерисовал ее схему. Она очень проста.


На рации есть разъемы 3,5 мм для телефонов и 2,5 мм для микрофона. Я купил дешевый микрофон фирмы Genius (в быту – Говениус), собрал схему аналогичную гарнитурной и всё заработало. Микрофон удобен длинным экранированным шнуром и шарообразным шарниром, свои $3,5 он стоит. Кстати, с кнопкой получились проблемы — удобной и надёжной короткой кнопки я не нашел. Пришлось делать подставку, чтобы утопить в ней кнопку. Способные дежурные нажимали кнопку ногтем, а потом сдвигали его и крышечки китайских кнопок выстреливали вверх. Поставил кондовую советскую кнопку МП-1, сломать ее голыми руками невозможно, но мне с удовольствием показывали, что если ее нажать с определенным усилием и под определенным углом, рация не включается…

Другая проблема — недостаточная чувствительность, приходилось нагибаться к микрофону. Я пробовал разные капсюли, но запаса чутья не было. Напрашивался микрофонный усилитель. Вроде бы всё элементарно, но несколько опробованных усилителей мне не понравились. Кроме того, ВЧ-излучение от рации создавало проблемы. В поисках решения я натолкнулся на усилитель на микросхеме LM386. Включение типовое, а печатную плату я делал на базе публикации с сайта robozone.ru. Достоинства — простота, некритичность к питанию, устойчивость к радиопомехам, мощный выход (я подключал на выход наушники), экономичность, усиление до 26 или 46 дБ.

Оказалось, что для рации и Skype достаточно усиления около 26 дБ. Рация включается на передачу при шлейфе на микрофонном входе, и я с удивлением убедился, что даже 100 кОм для этого достаточно, пришлось поставить разделительную ёмкость С2. Кроме того нужен индикатор того, что кнопка нажата правильно и питание на усилитель подано, для этого пришлось поставить светодиод, который одновременно является индикатором разрядки батареи типа «Крона». Ток светодиода 4…5 мА, столько же потребляет и усилитель, но индикатор необходим. Усилитель работает от 3 В, поэтому ресурс «Кроны» используется полностью.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Резистор R4 необходим, без него может возникнуть возбуждение, которое проявляется в резком увеличении тока потребления. Для работы с наушниками я уменьшал его до 100 Ом, но закорачивать его не советую. Для увеличения усиления до 46 дБ надо впаять конденсатор С. Конденсаторы можно ставить практически любые, в первоисточнике были 10 мкФ и 0,1 мкФ.

Платы я стараюсь рисовать с максимально широкими дорожками, чтобы их можно было нарисовать даже спичкой. Светодиод и кнопка питания выведены на крышку корпуса. К радиостанциям других фирм усилитель не подключал, но думаю, что разъемы и чувствительность у них стандартные, тем более что усиление можно регулировать. Чтобы этим не занимались на досуге дежурные, я сделал в крышке корпуса отверстие под тонкую отвертку.


Данный усилитель был опробован и для Скайпа. Вместо кнопки можно использовать выключатель, транзистор и резисторы R5—R7 не нужны, С2 — тоже. Усиления достаточно, чтобы не включать в микшере звуковой карты дополнительное усиление для микрофона +20 dB. Это положительно сказывается на качестве звука и удобстве пользования. Конечно, надо установить разумную громкость и чувствительность во избежание акустической обратной связи. Я использовал корпус от электронного балласта для галогеновых ламп, вырезал из микрофона Genius шарнир и вклеил его в корпус. Кнопка включения — от клавиатуры настольного телефона Panasonic (есть в продаже на рынках). Стандартные тактовые кнопки имеют или короткий шток и их неудобно нажимать, или шток слишком длинный и врезается в палец, так что поищите то, что лично вам удобно нажимать. Нормально работают кнопки даже с грязными контактами с сопротивлением десятки Ом.

Я собрал несколько усилителей на LM386, и все они работали сразу и без настройки. На одной плате из-за лужения дорожек выход микросхемы был закорочен, при подаче сигнала светодиод гас из-за падения напряжения батареи, но микросхема не сгорела.
Усилитель достаточно универсален, и ему можно найти немало применений.

Очевидно, что универсального микрофонного усилителя не бывает. Певцам надо одно, прослушивателям помещений — другое. Есть вопросы и с питанием. Удаление микрофона ото рта увеличивает долю отраженных сигналов и меняет тембр, надо помнить об этом и не удивляться. Что касается Скайпа, я сталкивался с тем, что в ряде случаев чувствительности микрофонного входа недостаточно, проблема действительно есть. Мои попытки сделать усилитель с питанием от выхода микрофонного усилителя компьютера к успеху не привели.
Проще сделать автономное питание, которое сможет работать месяцами, и усилитель будет работать с любым компьютером.

Привожу в архиве принципиальную схему в формате spl7 и рисунок печатной платы в формате layout5
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

 

Радиосхемы. - Микрофонный усилитель на LA3160

материалы в категории

Микрофонный усилитель на LA3160

При проведении различных мероприятий очень часто возникает необходимость подключить микрофон к усилителю, но вот только не все усилители имеют микрофонный вход.

Решить эту проблему можно изготовив самодельный микрофонный усилитель.
На рис. 1 показана принципиальная схема микрофонного усилителя, к которому можно подключить динамический, электретный или пьезокерамический микрофон.

Микрофонный усилитель схема

Микрофон подключают к гнезду XS1. В случае если микрофон ВМ1 будет электретный или пьезокерамический, необходимое для их питания напряжение подается через резистор R1. Этот резистор подключен к источнику стабилизированного напряжения +3,9 В, которое формирует стабилитрон VD1 и балластный резистор R2.

В случае подключения к гнезду XS1 динамического микрофона, протекающий через резистор R1 постоянный ток практически не оказывает заметного влияния на работу микрофона. Напряжение звуковой частоты через разделительный конденсатор С3 поступает на вход микросхемы DA1 типа LA3160. Эта микросхема представляет собой двухканальный малошумящий усилитель с большим коэффициентом усиления и малыми нелинейными искажениями. Микросхемы этого типа обычно использовались в импортных магнитофонах и автомобильных магнитолах в узлах усилителя воспроизведения. Внутреннее «устройство» микросхемы LA3160 показано на рис.2.


 

Коэффициент усиления DA1.1 по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R4/R3. Чем меньше сопротивление R3, тем больше усиление. Диоды VD1, VD2 защищают вход DA1.1 от высоковольтных импульсов напряжения, например, в момент подключения микрофона. Конденсатор С2 предотвращает поступление на вход усилителя радиочастот. С выхода DA1.1, выход 3, усиленное напряжение ЗЧ поступает на широкополосный активный фильтр, состоящий из DA1.2, С7, R5, R6, С8, R7, С10, R8, С11. Этот фильтр с частотами среза 450 Гц и 5 кГц сужает полосу пропускания микрофонного усилителя. Это повышает разборчивость речевых сигналов и значительно понижает чувствительность усилителя к пульсациям напряжения на частотах 50 и 100 Гц. Также понижается чувствительность к ветру и движениям микрофона в руке. Микросхема DA1 подключена к источнику питания через дополнительный RС-фильтр на элементах С4 и R10.

С выхода DA1.2, вывод 6, напряжение звуковой частоты поступает на подстроечный резистор R11, с помощью которого можно оперативно изменить общий коэффициент усиления устройства до желаемого уровня. На транзисторах VT1, VT2 выполнен двухкаскадный усилитель звуковой частоты. Оба транзисторы охвачены отрицательной обратной связью по постоянному и переменному току через резистор R16. Напряжение смещения на вывод базы VT1 поступает через резистор R12 от источника стабильного напряжения +3,9 В, что стабилизирует режимы работы транзисторов при трехкратном изменении величины напряжения питания устройства.

Усиленное напряжение ЗЧ на выход устройства подается через разделительный конденсатор С15 и защитный резистор R18. Резистор R19 нужен для устранения щелчка при при подключении выхода микрофонного усилителя к входу УМЗЧ. Напряжение питания на узлы конструкции подается через LC помехоподавляющий фильтр L1C13C14. Дроссель L1 также служит предохранителем при неисправности устройства или ошибках в его монтаже.

При напряжении питания 9 В, потребляемый микрофонным усилителем ток будет около 10 мА. При входном действующем напряжении 0,25 В, частоте входного синусоидального сигнала 840 Гц и действующем напряжении на входе устройства 2 В, действующее напряжение на выходе будет менее 0,15 В при частоте входного сигнала 8 кГц. Максимальная амплитуда неискаженного синусоидального сигнала на выходе микрофонного усилителя будет около 8 В при напряжении питания 9 В.

Конструкция и детали микрофонного усилителя

Все детали конструкции, кроме микрофонного капсюля, установлены на монтажной плате размерами 120х27 мм (рис.3). Постоянные резисторы любые малогабаритные общего применения, например, С1-4, С1-14, МЛТ или SMD для поверхностного монтажа. Подстроечный резистор R11 любой малогабаритный, например типа РП1-63М.


Оксидные конденсаторы типов К50-35, К50-68, К53-1, К53-4, К53-19 или импортные аналоги. Неполярный конденсатор С12 типа К50-51, или импортный. Конденсаторы С3, С7-С11 малогабаритные пленочные. Остальные неполярные конденсаторы керамические. Конденсатор С6 припаивают непосредственно к соответствующим выводам DA1. Конденсатор С13 устанавливают между выводов конденсатора С14 со стороны соединений.

Дроссель L1 малогабаритный промышленного изготовления, подойдет любой из имеющихся индуктивностью 100...6800 мкГн с сопротивлением обмотки 3...22 Ом.

Диоды 1N4148 можно заменить на КД510, КД512, КД521, КД522. Вместо стабилитрона 1N4730A подойдет BZV55C-3V9, КС139Г.

Транзистор 2SC946 можно заменить на SS9013, КТ3102, КТ6111, КТ6113. Вместо 2SA564 может работать SS9012, КТ3107, КТ6112, КТ6115. Интегральную микросхему LA3160, выполненную в корпусе SIP-8, можно заменить LA3161. Если у вас найдется в наличии отечественный микрофон МД-201 (см. фото), которыми комплектовались магнитофоны и магнитофонные приставки выпуска 1970-80-х годов, то такой микрофон также будет замечательно работать с изготовленным по схеме рис.1 микрофонным усилителем.

Микросхема LA3160- операционный усилитель. Отечественных аналогов у нее нет, из импортных аналогов- GL5560, KA1222, KA22211, M51521, MB3106M, UPC1032H, UPC1186C.

Настройка

Настройка безошибочно собранного устройства заключается в подборе сопротивления резистора R12 так, чтобы на выводе коллектора VT2 было напряжение около половины от входного напряжения питания конструкции. Рекомендуемое напряжение питания для собранного микрофонного усилителя стабилизированное 8...10 В.

При желании увеличить чувствительность усилителя, можно установить резистор R3 меньшего номинала. Также для увеличения чувствительности можно установить резистор R16 большего номинала, что потребует повторного подбора номинала резистора R12. После настройки и испытаний собранной конструкции, плату микрофонного усилителя покрывают цапонлаком, как со стороны установки деталей, так и со стороны соединений, при этом, не допускается попадание лака на подстроечный резистор. Собранную и отлаженную плату желательно экранировать, например, поместив ее в латунный чехол, который электрически связан с общим проводом в месте подключения конденсатора С2.

Источник: Радиоаматор №6, 2014
Автор: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославськой обл.

 

Микрофонный усилитель на микросхеме TDA7050

Микрофонный усилитель на микросхеме TDA7050

Иногда сигнал от микрофона необходимо передавать по проводной линии на расстояние более 5…10 м. Подходящий для этого микрофонный усилитель может быть построен на микросхеме TDA7050.

Она двухканальная и способна работать на нагрузку сопротивлением не менее 64 Ом, например, головные телефоны. При противофазном включении двух каналов нагрузка может быть подключена между выходами TDA7050.

Низкое выходное сопротивление такого усилителя повышает устойчивость линии передачи к внешним электромагнитным наводкам. Ещё большую помехоустойчивость можно получить при использовании симметричной линии передачи с противофазными сигналами.

Схема микрофонного усилителя на микросхеме

На рисунке показана схема простого усилителя для микрофона с микросхемой TDA7050, выполняющей функцию линейного драйвера с симметричным выходом.

Микрофон ВМ1 подключают к разъёму XS1. Контакты выключателя SA1 должны быть замкнуты, если микрофон нуждается в питании или поляризующем напряжении.


Схема микрофонного усилителя

Предварительное усиление сигнала от микрофона осуществляется транзистором VT1. Помимо указанного на схеме можно применить ВС546В, ВС547С, ВС549С и их российские аналоги, например, серии КТ3102. Ток коллектора VT1 должен быть около 0,5 мА, его устанавливают подбором резистора R3. Коэффициент усиления по напряжению этого каскада приблизительно равен отношению сопротивлений резисторов R4/R6. Обычно его выбирают в интервале 10…50.

Второй каскад усилителя выполнен на микросхеме TDA7050, два усилителя которой работают в противофазе. Его коэффициент усиления по напряжению равен 40 (32 дБ). Выходная мощность усилителя на TDA7050 с нагрузкой 64 Ом достигает 150 мВт при напряжении питания 5 В. Это напряжение может быть увеличено до 6 В. TDA7050 имеет ток покоя около 3,2 мА.

Конденсаторы С8 и С9 — разделительные, они исключают гальваническую связь с нагрузкой, а резисторы R10 и R11 повышают устойчивость микросхемы при ёмкостной нагрузке и замыкании в линии.

Усилитель может работать с несимметричной линией, подключаемой к разъёмам XS3 и XS5, и, кроме того, на симметричный кабель, подключаемый к разъёму XS4.

Подстроечным резистором R12 устанавливают необходимую чувствительность усилителя в зависимости от применяемого микрофона. Выключателем SA2 включают питание усилителя.

Детали микрофонного усилителя

В усилителе можно применить оксидные конденсаторы К50-35 или их аналоги, остальные конденсаторы — керамические КМ-5, КМ-6, К10-47 или аналогичные. Постоянные резисторы — МЛТ, С2-23; подстроечный резистор — СПЗ-19. Панельные разъёмы (гнездо) XS1 — TS "jack" (для штекера 6,3 мм), XS3—XS5 — TS или TRS "mini-jack" (для штекера 3,5 мм). В некоторых случаях вместо двух разъёмов XS3, XS5 целесообразно применить один трёхконтактный разъём XLR.

Автор: П. Петров, г. София, Болгария

Следующая статья >

Микрофонные усилители звука на транзисторах. Микрофонный усилитель на микросхеме для электретного микрофона


Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками

Это статья посвящена конструкции простого микрофонного усилителя, который можно использовать для усиления сигнала электретного или динамического микрофона.

При минимальном количестве деталей, такой усилитель позволяет улучшить соотношение сигнал/шум и увеличить усиление сигнала микрофона по сравнению с усилителем встроенной аудиокарты. https://сайт/

Всё собираюсь записать свой первый видео урок. Уже изготовил . Но, первая же попытка записать голос споткнулась о невероятно высокие шумы и недостаточный коэффициент усиления микрофонного усилителя встроенной аудио карты.


Самые интересные ролики на Youtube

При отключении режима «Microphone Boost», удалось снизить шумы, но уровень усиления стал таким низким, что записать что-либо стало невозможно.

Я уже было решил купить отдельную аудио карту, но обнаружилось, что хорошая аудио карта стоит очень дорого, а бюджетная за 10$, хотя и имеет более низкий уровень шумов, но также обладает микрофонным усилителем с не очень высоким коэффициентом усиления.

Так что, взялся я за изготовление простенького микрофонного усилителя.


Первые же опыты с макетами микрофонных усилителей показали, что уровень шумов можно снизить, а усиление повысить.

Остаётся только диву даваться тому, как умудряются разработчики компьютерного железа выдавать на гора такие "перлы", тогда как всего несколько копеечных деталей решают проблему шума и усиления.


Конструкция и детали.

При выборе схемы усилителя, я ориентировался в основном на простоту эксплуатации и минимальное количество деталей затраченных на постройку. Задача изготовить супер-пупер усилитель с рекордными показателями не ставилась.

После макетирования нескольких схем на совдеповских микросхемах, я остановился на микросхеме К538УН3А (КР538УН3А). https://сайт/

Причины следующие:

Почему именно DL123A (CR-P2)? Из-за токсичной начинки, корпуса этих элементов изготавливают из нержавеющей стали и тщательно герметизируют, что исключает разрушение корпуса и повреждение схемы усилителя. Последнее часто случается при использовании солевых и щелочных (алкалиновых) элементов. (Алкалайновые элементы GP повредили мой любимый Maglite).

Технические параметры К538УН3А.

Ниже публикую технические данные взятые из бумажного справочника по аналоговым микросхемам, так как в сети не нашёл подробной информации об этой микросхеме.

Микросхема представляет собой сверхмалошумящий широкополосный усилитель сигналов частотой до 3МГц. Шумовые характеристики усилителя оптимизированы для работы с низкоомными генераторами сигналов. Коэффициент усиления фиксирован внутренним делителем, но имеется возможность его внешней регулировки. Усилитель предназначен для применения в качестве предварительного усилителя воспроизведения в аппаратуре высшего класса, а также в качестве усилителя для низкоомных датчиков. Корпус 2101.8-1 (DIP8) или 301.8-2.

Электрические параметры.

Номинальное напряжение питания – +6В.

Ток потребления при Uп = 6В, Т = -45… +70С, не более – 5мА.

Коэффициент усиления напряжения с внутренней обратной связью при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх. = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С:

не менее – 200,

не более 300,

типовое значение – 250.

Коэффициент усиления напряжения без внутренней обратной связи при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rн = 10кОм, Т = +25С, типовое значение – 3000.

Нормированное напряжение собственного шума при Uп = 6В, f = 1МГц, Uвх = 1мВ, Rг = 500Ом, Rн. = 10кОм, Т = +25С, не более – 5нВ/√Гц, типовое значение – 2,1нВ/√Гц.

Максимальное выходное напряжение Uп = 6В, Rн = 2кОм, Кг = ≤ 10%, Т = -45С, не менее 0,5В, типовое значение – 1В.

Верхняя частота среза при Uп = 6В, Rн = 2кОм, Kу = 100, Т = +25С, типовое значение – 3МГц.

Входное сопротивление – 10кОм.

Предельные эксплуатационные данные.

Максимальное напряжение питания – 7,5В.

Максимальное входное напряжение – 200мВ.

Минимальное сопротивление нагрузки (кратковременное) – 0 Ом.

Температура окружающей среды, длительное воздействие: –45… +70С, кратковременное воздействие: –60… +125С.

Назначение выводов микросхемы К538УН3А.

Корпус 2101.8-1.

  1. Питание.
  2. Не используется.
  3. Коррекция.
  4. Вход.
  5. Вывод регулировки коэффициента усиления.
  6. Подключение фильтра ОС по постоянному току.
  7. Общий.
  8. Выход.

Корпус 301.8-2.

Несколько устаревший вариант исполнения микросхемы.


Типовая схема включения микросхемы.

  1. C2 – фильтр питания.
  2. C5 – разделительный.
  3. C6 – корректирующий.
  4. C8 – фильтр ОС по постоянному току.
  5. R4 – регулировка ОС по переменному току.

Представленная схема микрофонного усилителя может усиливать сигнал, как электретного, так и динамического микрофона.

Величина резистора R4 определяет коэффициент усиления микросхемы DA1.

Максимальный коэффициент усиления достигается при R4 = 0.

Для оперативной регулировки и ограничения уровня входного сигнала при перегрузке используется потенциометр R3.

Резистор R2, диод VD2 и светодиод HL1 представляют собой делитель напряжения, на котором формируется 2,2В для питания электретного микрофона. Резистор R1 является нагрузкой электретного микрофона. Светодиод HL1 также осуществляет функцию индикатора питания.


Схему можно значительно упростить, если рассчитывать только на использование динамического микрофона. Нужно только иметь в виду, что при использовании пассивного динамического микрофона с малой чувствительностью, может понадобиться увеличить коэффициент усиления, что приведёт к некоторому повышению уровня шумов микрофонного усилителя.


Печатные платы.

На изображениях печатных плат, представлен вид со стороны элементов. Дорожки просвечиваются сквозь плату.

На картинке пример разводки печатной платы универсального микрофонного усилителя.

  1. Вход.
  2. Верхний по схеме конец потенциометра R3.
  3. Движок потенциометра R3.
  4. Анод светодиода HL1.
  5. Корпус.
  6. Питание +6В.
  7. Выход.
  8. Корпус.

Пример разводки печатной платы усилителя динамического микрофона.

  1. Вход.
  2. Корпус.
  3. Питание +6В.
  4. Выход.
  5. Корпус.

Сам я изготовил печатную плату исходя из размеров имеющихся в моём распоряжении элементов управления и корпуса.


Корпус.

Для размещения конструкции хорошо бы выбрать металлический корпус. Если используется пластмассовый корпус, то всю конструкцию желательно поместить в экран. Экран можно изготовить из жести консервной банки от сгущенного молока. Эти банки всё ещё покрывают оловом, и они прекрасно паяются (их даже не нужно лудить). И вкусно и полезно… для самодельщика. Корпус регулятора уровня сигнала должен соединяться с экраном всего усилителя.


На картинке корпус из дюралюминия и печатная плата в сборе. На плате два независимых усилителя с раздельным управлением питанием. Чтобы можно было записать стерео сигнал с использованием двух произвольных микрофонов, усилитель каждого канала снабжён отдельным входным гнёздом.

Элементы управления установлены прямо на печатной плате. Регулировка коэффициента усиления осуществляется один раз путём подбора постоянных резисторов при настройке усилителя.


Микрофонный усилитель в сборе. Микрофонный усилитель соединяется с компьютером экранированным кабелем, на конце которого находится разъём Джек 3,5мм (Jack 3,5mm).


Сравнительные испытания.

При сравнительном испытании, регуляторы устанавливались в такое положение, которое бы обеспечило одинаковый уровень записанного сигнала, как при использованием микрофонного усилителя, так и без него.

Зелёный - уровень шума.

Малиновый - вид шума.

На графике уровень шумов микрофонного усилителя встроенной аудио карты в режиме «Microphone Boost».

Уровень записи – 1,0.

Уровень шума около -80Дб.


Для того чтобы получить минимальный уровень шумов, я установил максимальный уровень сигнала резистором R3. Это позволило использовать усилитель линейного входа аудио карты с небольшим уровнем усиления.

На этом графике уровень шумов самодельного микрофонного усилителя.

Уровень записи 0,05.

Уровень шума около -110Дб.


Драйверы аудиокарат обычно не позволяют устанавливать уровень записи с такой высокой точностью.

Установить уровень записи с точностью до долей процента можно с помощью бесплатного портативного аудиоредактора Audacity, ссылка на который есть в «Дополнительных материалах».

Саму запись или трансляцию звука можно производить при помощи любых других программ.


Как правильно подключить динамический микрофон к кабелю.

Имея в наличии стерео микрофон от старого катушечного магнитофона, я хотел было записать стерео звук. Но, не тут то было…

Чувствительность динамических микрофонов уступает чувствительности электретных, что предъявляет к первым повышенные требования по экранированию от помех и наводок. Однако эти требования часто игнорируются производителем. Именно так обстояло дело с моими микрофонами. Подключены к кабелю они были по-разному, но каждый неправильно по-своему.

  1. Корпус.
  2. Вывод катушки.
  3. Вывод катушки.

На рисунке видно, что у левого микрофона вообще оказался не подключенным корпус, а у правого, один из выводов катушки был подключен к корпусу. Оба эти подключения выполнены неправильно, особенно если учесть, что был применён кабель с экранированной витой парой.


На картинке показано, как правильно подключить динамический микрофон к микрофонному усилителю с асимметричным входом.


А это подключение микрофона к микрофонному усилителю с симметричным входом.


Наиболее дешёвые динамические микрофоны подключают с использованием однопроводного экранированного кабеля. На рисунке схема такого подключения.

Если вы слышите наводки в виде фона с частотой 50Гц, то микрофон лучше подключить с использованием экранированной витой пары.

Пунктирной линией на схемах показан металлический корпус микрофона, который следует соединить с экранирующий оплёткой кабеля. Выводы катушки нужно соединить с витой парой. Не все бюджетные динамические микрофоны позволяют это сделать безболезненно. Часто один из проводов катушки уже подключен к металлическому корпусу микрофона.

Не пытайтесь самостоятельно перепаивать провод катушки к другому контакту. Катушка намотана проводом 0,05мм и тоньше. Для сравнения - толщина волоса человека 0,03-0,04мм. Любое неосторожное касание выводов катушки неминуемо приведёт к обрыву. Кроме того, выводы катушки дополнительно покрывают клеем, что также усложняет задачу.

Ура! Заработало!

Get the Flash Player to see this player.

Пятисекундная стерео запись сделанная при помощи двух динамических микрофонов и самодельного микрофонного усилителя. (Нужно кликнуть по картинке).

Величина резистора в цепи обратной связи R4 = 50 Ом.

Уровень сигнала микрофонного усилителя - максимум.

Уровень записи по линейному входу аудио карты = 0,2.

Микрофонный усилитель - это устройство, которое увеличивает проводимость сигнала. Обеспечивается указанный процесс за счет проводников. включает в себя конденсаторы, а также тиристоры. Модуляторы в усилители устанавливаются различных типов.

Для увеличения чувствительности проводников применяются тетроды. Расширители устанавливаются различной емкости. Для поддержания стабильного напряжения в цепи используются контакторы. Для того чтобы узнать больше информации об устройствах, следует рассмотреть конкретные типы микрофонных усилителей.

Схема однотактной модификации

Однотактные микрофонные показана ниже) производятся на базе проводных конденсаторов. В данном случае триггер подбирается с высокой проводимостью сигнала. У многих моделей используется два резистора. Если рассматривать маломощный усилитель, то у него устанавливается один фильтр.

Непосредственно тиристоры применяются без проводника. Трансиверы у моделей устанавливаются за расширителями. Показатель выходной чувствительности колеблется в районе 4.5 мВ. В данном случае пороговое напряжение не превышает 10 В. Показатель перегрузки тока зависит от проводимости расширителя.

Модель двухтактного типа

Двухтактный усилитель на микросхеме изготавливается с полевыми конденсаторами. Расширители для моделей используются различной емкости. Как правило, параметр выходной чувствительности не превышает 5 мВ. В данном случае триггеры используются без проводников.

В среднем пороговое напряжение на изоляторах равняется 12 В. Сделать данного типа микрофонный усилитель своими руками легко. Для этого подбирается микросхема серии РР20. Непосредственно расширитель потребуется с емкостью в районе 6 пФ. Также с конденсаторами устанавливается тиристор. Проводимость сигнала в данном случае обязана составлять не менее 2.2 мк.

Устройство трехтактного усилителя

Трехтактные микрофонные усилители (схема показана ниже) содержат полевые конденсаторы. Всего в устройстве имеется два триггера. Показатель выходной чувствительности равняется 5.8 мВ. В данном случае расширители используются на 2 пФ. Непосредственно контакторы устанавливаются с изоляторами.

При необходимости можно собрать микрофонный Для этого в первую очередь берется микросхема многоканального типа. Также для усилителя потребуется расширитель с емкость около 2.3 пФ. Если рассматривать простую модель, то фильтр разрешается использовать поглощающего типа. Параметр токовой перегрузки в среднем должен равняться не более 6 А.

Как сделать модель с общим эмиттером своими руками

Микрофонные усилители (схема показана ниже) с общим эмиттером складываются на базе полевых конденсаторов. Резисторы используются с высоким параметром проводимости. В первую очередь для сборки заготавливается тиристор. Устанавливать его следует за триггером. Показатель выходной чувствительности элемента должен составлять не более 6.5 мВ. В свою очередь, параметр токовой перегрузки обязан равняться 8 А. Контактор на плате устанавливается рядом с фильтром.

Устройство с коллектором

Усилители с коллектором хорошо подходят для студийных микрофонов. Конденсаторы у моделей применяются импульсного типа. Всего в цепи имеется три резистора. Параметр выходной чувствительности в среднем равняется 5.6 мВ. В данном случае триггер используется двухразрядного или трехразрядного типа. Если рассматривать первый вариант, то расширитель подбирается емкостью до 5 пФ.

Тиристор используется с контактором. Непосредственно трансиверы располагаются возле конденсаторов. Минимальное выходное напряжение составляет 12 В. Если рассматривать схему с трехразрядным триггером, то расширитель используется с емкостью более 5 пФ. Конденсаторы устанавливаются только векторного типа. Всего для модели потребуется три модулятора. Минимальное выходное напряжение равняется 15 В. Для стабилизации порогового тока используются фильтры.

Устройства с АРУ (автоматической регулировкой усиления)

Усилители с АРУ в последнее время являются довольно востребованными. В первую очередь они отличаются малым расходом электроэнергии. Тетроды у моделей применяются на два контакта. Если рассматривать схему простого усилителя, то фильтр устанавливается за тиристором. Емкость расширителя обязана составлять не менее 8 пФ. Показатель выходной чувствительности равняется около 4.5 мВ. В данном случае на микрофонный усилитель с АРУ разрешается устанавливать конденсаторы открытого типа. Всего для модели потребуется три скалярных транзистора. Расширители у модели устанавливаются в последовательном порядке.

Модели для студийных микрофонов Canyon

Для студийных моделей микрофонные усилители (схема показана ниже) производятся на базе импульсного модулятора. Всего для сборки потребуется два трансивера. Конденсаторы применяются с выходными контакторами. Минимальная выходная чувствительность равняется 2 мВ. В данном случае триггер разрешается использовать без изоляторов. Фильтр устанавливается поглощающего типа. В среднем пороговое напряжение в усилителях данного типа равняется 12 В.

Модели для конденсаторных микрофонов "Дефендер"

Усилитель на микросхеме для состоит из полевых резисторов. Для решения проблем с проводимостью сигнала применяются лучевые тетроды. В данном случае триггеры используются как импульсного, так и оперативного типа. Модуляторы устанавливаются с низкой проводимостью. Параметр выходной чувствительности равняется не более 5 мВ. Расширители в данном случае разрешается использовать с емкостью до 4.2 пФ. Модели с хроматическими расширителями встречаются нечасто.

Усилитель для микрофона электретного типа "Свен"

Микрофонный усилитель для складываются на базе проходных конденсаторов. В стандартной схеме устройства имеется три резистора. Устанавливаются они в последовательном порядке. Показатель проводимости сигнала у них равняется около 8 мк. В данном случае параметр выходной чувствительности колеблется в районе 3.3 мВ. Тиристоры на микрофонный усилитель для электретного микрофона подбираются без контакторов. Триггеры чаще всего применяются низкочастотного типа. Рядом с фильтром находится тетрод. Расширитель для моделей подходит с небольшой емкостью. Модуляторы чаще всего устанавливаются за триггером.

Модель для микрофонов Esperanza

Усилители для этих микрофонов производятся одноактного типа. Конденсаторы у моделей применяются полевые. Резисторы чаще всего устанавливаются с контакторами. Всего в схеме имеется три расширителя. Показатель емкости у них равняется 4.5 пФ. В данном случае выходная чувствительность не превышает 8 мВ. Триггеры для устройств подбираются на три контакта.

Параметр минимального порогового напряжения равняется 12 В. Фильтры для устройств подходят только поглощающего типа. Устанавливаться они обязаны рядом с модулятором. Непосредственно контакторы в устройствах используются с низкой проводимостью сигнала. За счет этого удается решить проблему с отрицательной полярностью.

Устройство под микрофоны Trust

Микрофонный усилитель на микросхеме для указанной модели складывается на базе проходных конденсаторов. Всего для устройства потребуется два резистора. Устанавливаться они обязаны вместе с фильтрами. Для самостоятельной сборки усилителя потребуется расширитель. Многие специалисты полагают, что максимальное сопротивление в цепи обязано составлять 50 Ом.

В этом случае триггер сильно не перегревается. Контакторы для модели подходят открытого типа. В некоторых случаях усилители содержат двухразрядные триггеры. Такие устройства относят к двухтактному типу. В этом случае модуляторы устанавливаются без изоляторов. Трансивер разрешается использовать с регулятором. Фильтры стандартно устанавливаются поглощающего типа. В среднем параметр выходной чувствительности в цепи равняется 3.5 мВ.

Усилитель для микрофонов Plantronics

Простой микрофонный усилитель для указанной модели содержит в себе полевые резисторы. Всего в цепи имеется две пары конденсаторов. Устанавливаются они с расширителем. Трансивер разрешается использовать дипольного либо импульсного типа. Если рассматривать первый вариант, то емкость расширителя не должна превышать 5 пФ. В данном случае триггер используется с контактором. Изоляторы на усилители устанавливаются за конденсаторами.

Если рассматривать модификацию с импульсным элементом, то триггер используется трехразрядного типа. Фильтры в данном случае применяются с сетчатой обкладкой. Все это необходимо для того, чтобы решить проблемы с отрицательной полярностью. Непосредственно тиристор устанавливается за модулятором. Емкость расширителя должна составлять не менее 5 пФ.

Если ваш компьютерный микрофон «туговат на ухо», и приходится буквально докрикиваться до собеседника, не спешите списывать его в утиль: может быть, поможет простенький усилитель. Владельцы ноут- и нетбуков тут же зафырчат на меня: «Нет, не пойдет — лишние провода!». Спокойно, их не будет. Организуем фантомное питание.


Схема более чем несложная, тут дольше детали искать, чем паять. Можно переделать существующий микрофон, можно сделать его «с нуля», можно применить для каких-то других поделок.

Путевые заметки:
Если любым удобным образом замерить напряжение на микрофонном входе ПК/ноутбука, то получится что-то вроде зеленой цифры (мой «Студебеккер» выдает 3,2 вольта, на других компьютерах возможны вариации). 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.

Почти на всех сайтах, где есть эта схема, рекомендуют КТ3102. От себя добавлю, что желательно в железном корпусе. Но если его нет, то подойдет любой кремниевый маломощный транзистор, например, BC547 , S9014. При совсем уж стесненных обстоятельствах можно взять и КТ315 .



Этот вариант на S9014 собирали с другом осенью 2013-го для захвата «коридорного эфира», чтобы знать, кто по ночам буянит, и на кого потом фырчать. Тогда у нас только-только появились паяльники с «вечным» жалом, и подобная миниатюризация поделок была просто прорывом после 25-ваттного ЭПСН-а с прутком 6 мм.


Собрал по-новой, применяя навык миниатюризации «Я ж столько всего напаял за два-то года». Сверху — еще один вариант на капсюле поменьше. Сначала паял транзистор, потом C1 , потом «электролит» и два резистора.


Удлинил выводы, облил конструкцию термоклеем.


И обмотал самоклеющейся алюминиевой фольгой для экранировки. Для того, чтобы фольга контактировала с капсюлем, нужно ее завернуть, как заворачивают воротник: по клейкой стороне проводимости нет.


Если же переделывать фабричное изделие, то, скорее всего, места рядом с микрофоном не найдется. Не беда! Усилитель можно спаять на маленькой платке или таким же «навесом» и разместить где-то в стороне, если корпус позволяет. Точно так же изолировать его от внешней среды (не обязательно термоклеем — подойдет изолента, «термоусадка», бумага, в конце концов) и экранировать, по возможности поцепив экран на минус «схемы».

Если у микрофона звук очень слабый и присутствует его искажение, то эту проблему можно устранить с помощью предусилителя. Это такое устройство, которое способно усилить слабый сигнал до необходимого уровня громкости. И звуковая волна попадает сразу уже усиленный в компьютер и без посторонних звуков. Усилитель необязательно покупать в магазине, а можно сделать своими руками.

Как сделать усилитель для микрофона своими руками

Чтобы сделать микрофонный предусилитель, который будет брать энергию не от батареек или же не тянуть длинные провода от другого источника питания, а чтобы его подзарядка происходила, непосредственно, от звуковой карты нужно сделать схему с фантомным источником подпитки. То есть такую схему, где передача сигнала информации и питание устройства происходят совместно по общему проводу.

Такой вариант является самым оптимальным, потому что обычная батарейка часто садится, использование аккумулятора тоже требует его подзарядки время от времени. Использование блока питания тоже не совсем удобно, потому что здесь есть провода, которые могут мешать при необходимости передвижения и сторонние помехи. Эти факторы приводят к неудобству использования устройства.

Важно! Работа микрофона основана на свойстве некоторых материалов, имеющих повышенную проницаемость диэлектрическую менять свой заряд по воздействию звуковой волны. И для усиления сигнала микрофона нужно установить сопротивление в диапазоне от 200 до 600 Ом, а емкость конденсатора должна быть до 10 мкф.

Для этой цели необходимо иметь:

  • резисторы;
  • конденсаторы;
  • транзистор;
  • штекер и гнезда для подключения прибора;
  • провода;
  • корпус;
  • микрофон;
  • дополнительные инструменты – кусачки, паяльник, ножницы, пинцет, клеевой пистолет.

Схема усилителя

Есть очень много способов собрать усилитель, но эта схема отличается свое простотой и она основывается на классическом транзисторном каскаде, где устанавливается общий эмитер. Также для ее сборки не требуется приобретать дорогостоящие детали. На ее изготовление потребуется лишь один час свободного времени. Схема в работе потребляет – 9 мА тока, а в состоянии покоя – 3 мА.

Она имеет два конденсатора и два резистора, один штекер, транзистор и электретный микрофон. Плата усилителя получается очень маленьких размеров, которую можно прикрепить к штекеру, если она имеет чуть большие размеры, то тогда нужно взять какую-либо пластмассовую деталь для изготовления корпуса.

Принцип ее работы таков, что через резисторы R1 и R2 идет питание элементов, для того чтобы предотвратить обратную связь в частотах подаваемого сигнала применяется конденсатор С1, резистор же нужен для устранения посторонних щелчков при подключении в работу микрофона. Сигнал исходит от резистора и идет для его усиления на транзистор. Благодаря этой схемы сигнал динамического микрофона может увеличиться в два раза.

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.

Важно! Прежде чем подключить микрофон к устройству, то следует проверить его контакты, а также чтобы питание на входе микрофона было не менее 5 вольт.

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.

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 — . Микросхема была в закромах и единственное что пришлось купить — . 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.

AAP661 - Микрофонные предусилители

Сводка

Электретный конденсаторный микрофонный предусилитель (ECM) с программируемым HPF Предварительные усилители ECM AAP661X были разработаны для недавнего эксклюзивного использования Plantronics, Inc. из Санта-Крус, Калифорния, для высококачественных микрофонов для аудиогарнитуры. AAP661X теперь доступен для общей продажи на рынке аудиомикрофонов. Производительность этого предварительного усилителя такова, что он позволяет разрабатывать усовершенствованные продукты конечной системы благодаря различным вариантам усиления, сверхнизкому шуму и другим функциям высокой производительности.Предварительный усилитель ECM AAP661X обеспечивает ряд преимуществ в производительности по сравнению с предыдущими продуктами предварительного усилителя ECM. Ключевые особенности включают сверхнизкую входную емкость (типично 0,35 пФ) и ток покоя (типично 250 мкА) со сверхнизким эквивалентным входным шумом (1,9–2,5 мкВ среднеквадратичное значение, A-взвешенное, с короткозамкнутым конденсатором микрофона, в зависимости от варианта усиления ). Кроме того, предусилитель оснащен программируемым фильтром высоких частот с рабочим напряжением до 1,6 В. Другие ключевые особенности включают значение THD ниже 0.Максимум 5%, выходное сопротивление 25 Ом типичный, с исключительно высокой устойчивостью к радиочастотным помехам и электростатическим разрядам (8 кВ). AAP661X предлагается с двумя вариантами усиления: 16 дБ и 19 дБ. Упаковка представляет собой конфигурацию SMD в масштабе выпуклой микросхемы с размерами 930 x 580 мкм и общей толщиной 350 мкм (включая пайки припоя). Оптимальная для 3-миллиметровых микрофонов, матрица соответствует требованиям RoHS, имеет контактные площадки без свинца диаметром 118 мкм. Доступные стили упаковки: вафельная пачка 2 x 2 дюйма или лента с катушкой ».

Дополнительные возможности

    • Выбираемые конфигурации усиления - 16 дБ и 19 дБ
    • Сверхнизкая входная емкость - 0.35 пФ типичный
    • Сверхнизкий эквивалент входного шума - от 1,9 до 2,5 VRMS (Cmic = SC, зависит от усиления)
    • 8 кВ Устойчивость к электростатическому разряду
    • Высокая устойчивость к радиопомехам, низкий выходной импеданс (25 Ом)
    • Отличные характеристики THD (
    • Сверхнизкий ток покоя (обычно 250 A)
    • Чип-масштабная SMD-упорная упаковка (930 x 580 мкм, толщина 350 мкм)

Преодолевая новый звуковой барьер: это микрофон на чипе

Благодаря достижениям в области обработки МЭМС-КМОП, недорогой крошечный однокристальный микрофон с высоким качеством звука превратился из фантастики в реальность.По словам разработчика Akustica, это первый в отрасли однокристальный КМОП-МЭМС-микрофон.

Чип заменяет обычные блоки электретоконденсаторных микрофонов (ЭБУ), технология, которая оставалась принципиально неизменной в течение 50 лет. ECM - это механические устройства с ограничениями по размеру, технологичности и однородности.

«Мы не только внедряем устройства MEMS в наш микрофонный чип, мы также помогаем производителям портативных ПК, мобильных телефонов и других цифровых мультимедийных устройств преодолевать акустические проблемы, которые серьезно ограничивают широкое распространение протокола передачи голоса по Интернету ( VoIP) и другие голосовые приложения в прошлом », - говорит Джим Рок, соучредитель и генеральный директор производителя полупроводниковых приборов Akustica.

Микрофонная акустика звука играет жизненно важную роль в бытовой электронике. Операционная система Microsoft Vista разработана для голосовых приложений и поддержки микрофонного массива. Набор микросхем аудио высокой четкости Intel обеспечивает улучшенный захват голоса через массив микрофонов, обеспечивая пользователям более точный ввод речи. Кроме того, Skype и другие приложения VoIP требуют лучших акустических характеристик.

«Качество голосового ввода никогда не было так важно, - говорит Марси Вайнштейн, директор по маркетингу продукции Akustica.Она видит, что отрасль объединяется с приложениями с поддержкой голосовой связи.

ПЕРВЫЙ В СЕМЬЕ
Первый МЭМС-микрофон - AKU2000 с цифровым выходом (рис. 1) . Чип для поверхностного монтажа поставляется в корпусе размером 4 на 4 на 1,8 мм. Он имеет менее 10% общих гармонических искажений при уровне звукового давления 115 дБ.

AKU2000 включает микрофон MEMS, предварительный усилитель и сигма-дельта модулятор (рис. 2) четвертого порядка, 14-битный, сигма-дельта-модулятор.Он оптимально разработан для использования в микрофонных массивах, где требуется высокий уровень помехозащищенности.

Выход цифрового чипа модулируется по плотности импульсов, создавая однобитовый цифровой поток, который может быть прорезан цифровым фильтром в электронике понижающего преобразования, такой как аудиокодеки, DSP или схемы основной полосы частот, для высокой степени гибкости и свободы проектирования.

Конструкция AKU2000 позволяет использовать архитектуру цифровой шины для аудиосистемы различных электронных устройств.Это не только упрощает проектирование системы, но и ускоряет вывод на рынок.

Утверждается, что этот чип предлагает в 10 раз меньше паразитных параметров, чем другие микрофоны. Устойчив к воздействию радиопомех и сигналов электромагнитных помех (Рис. 3) . Также он работает от 2,8 до 3,6 В. В режиме пониженного энергопотребления он потребляет менее 75 мкА. Кроме того, он имеет тактовую частоту от 1 до 4 МГц и отношение сигнал / шум 55 дБ. AKU2000, доступный в пробных количествах, стоит 3 доллара.97 штук в количестве по 1000 штук.

КМОП-МЭМС-микрофоны

Akustica изготавливаются из металлических диэлектрических слоев, полученных методом КМОП, а затем осаждаются в ходе стандартного технологического процесса. Это заметно отличается от других процессов CMOS MEMS, где устройства изготавливаются в виде пленок поверх кристалла CMOS, а преобразователь изготавливается из запатентованных материалов.

«Наша микросхема не просто совместима с CMOS, она создана по« стандартному »процессу CMOS», - говорит Кайгхам (Кен) Габриэль, председатель и технический директор Akustica.«Сотовая структура MEMS, которую мы используем для распознавания звука, представляет собой слой металлизации в стандартном процессе CMOS».

Подход

Akustica позволяет системным инженерам интегрировать несколько датчиков и связанную с ними электронику в одну общую платформу, вместо того, чтобы строить каждую схему отдельно с использованием различных технологических процессов и пакетов. Такой подход также исключает внутреннее соединение проводов между микросхемой в традиционном КМОП-микрофоне. В противном случае эти облигации могут способствовать паразитированию и снизить производительность.

РАСТУЩЕЕ БУДУЩЕЕ ДЛЯ CMOS MEMS
Общий рынок микрофонов ежегодно составляет 1,5 миллиарда единиц, большинство из которых - ECM. Тем не менее, CMOS-микрофоны продолжают проникать на этот рынок: прогнозы показывают рост с 32 миллионов штук в 2005 году до 518 миллионов штук к 2008 году, при этом их доля на рынке также увеличивается. (Рис. 4) .

Akustica предвидит обширный рынок не только для своих кремниевых микрофонов, но и для всех технологий CMOS-датчиков MEMS.Он зарегистрировал термин «сенсорный кремний» для описания платформы, на которой будут построены монолитные аналоговые и цифровые сенсорные системы, чтобы слышать, говорить и ощущать окружающий мир.

Компания представляет CMOS MEMS, которая может поставлять акселерометры, гироскопы, радиочастотные компоненты, микросхемы обработки сигналов и микрофоны для чипов голосового ввода, гибридные датчики, акустические порталы для беспроводного Интернета и массивы интеллектуальных микрофонов.

Akustica Inc.
www.akustica.com

Микрофонный предусилитель с цифровым выходом

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj / Title (FAN3852 - микрофонный предусилитель с цифровым выходом) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток 2019-06-10T10: 38: 52-07: 00BroadVision, Inc.2020-08-11T10: 14: 09 + 02: 002020-08-11T10: 14: 09 + 02: 00 Приложение Acrobat Distiller 18.0 (Windows) / pdf

  • FAN3852 - Микрофонный предусилитель с цифровым выходом
  • ON Полупроводник
  • FAN3852 объединяет предварительный усилитель, LDO и АЦП, которые преобразует выходы электретного конденсаторного микрофона (ECM) в цифровые Потоки данных с импульсной модуляцией плотности (PDM).Предварительный усилитель принимает аналоговые сигналы от блока управления двигателем и управляет избыточной дискретизацией. сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и выходы PDM данные. Цифровой аудиосигнал PDM имеет преимущество подавления шума и простой интерфейс для процессоров мобильных телефонов. FAN3852 оснащен встроенным LDO и питается от шины питания системы до 3,63 В, с низким энергопотреблением всего 0,85 мВт и менее 20 Вт в режиме пониженного энергопотребления.
  • uuid: efdb64dd-edc7-46f7-8f51-af6fd7f11666uuid: fb0b45fc-ac49-47c8-a2df-99e423923385 Распечатать конечный поток эндобдж 4 0 объект > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > поток HT] oF_TaEQF5> y`ȳ @ $ d # {Ǔl% @) bovvf (x1 *

    Микрофоны MEMS

    Методы интерфейса аналогового и цифрового микрофона

    Существует распространенное мнение, что после создания цифровой версии давно существующего аналогового устройства на стене висит надпись на старой части.Это убеждение когда-то было широко распространено в мире Human Interface Device , где голос стал самым быстрорастущим методом отправки инструкций на телевизоры, интеллектуальным помощникам, таким как Alexa и Siri, и, конечно же, автомобильным системам GPS. Многие считали появление цифрового MEMS-микрофона похоронным звоном для его почтенного аналогового аналога, но, к счастью для многих голосовых приложений, новости о его кончине были сильно преувеличены. В этой статье мы покажем, почему аналоговые микрофоны никуда не денутся, несмотря на революцию в цифровых МЭМС-микрофонах, и почему понимание того, когда использовать правильный выход, может сэкономить массу неприятностей при проектировании.

    Мы обсудим…

    • Что такое микрофон MEMS?
    • 1 st Рекомендации по оформлению заказа
    • Приложения для микрофонов
    • Электронные интерфейсы для цифровых MEMS
    • Электронные интерфейсы для аналоговых MEMS

    Для простоты мы собираемся ограничить этот блог аналоговыми и цифровыми микрофонами с конструкцией MEMS. При рассмотрении аналоговых электретных микрофонов следует учитывать и другие соображения, но мы оставим их на другой день.

    МЭМС или микромеханическая структура - это устройство, изготовленное с использованием полупроводниковых технологий, которое позволяет преобразовывать физическое свойство давления в напряжение или ток с соответствующей привязкой и электрическим смещением. Эти движения генерируют достаточно большие аналоговые сигналы, чтобы их можно было использовать для создания очень маленьких датчиков.

    Рис. 1: Типичная плавающая металлическая конструкция устройства MEMS.

    На рисунке 2 показано, как устройство MEMS используется в случае микрофона.Второй чип собран в том же корпусе, что и MEMS, в так называемом многочиповом модуле (MCM). Золотые проволочные связи используются для электрического соединения микросхем, и именно микросхема, собранная с устройством МЭМС, определяет аналоговую или цифровую природу готового устройства. Вторая микросхема MCM аналогового MEMS-микрофона почти всегда представляет собой усилитель с выходом напряжения, в то время как цифровой MEMS-микрофон будет иметь устройство выборки, такое как 1-битный сигма-дельта АЦП и цифровой выход PDM.

    Структура аналогового микрофона является общей для обоих форматов устройств MEMS.

    Рис.2

    1

    st Рекомендации по оформлению заказа

    Одно из наиболее важных определений, которое проектировщики должны делать в любом приложении с микрофоном, - это наличие достаточного динамического диапазона в предлагаемом прямом тракте для точного представления звука без клиппирования.

    Максимальное колебание напряжения микрофона (включая аналоговую часть цифрового микрофона) можно быстро оценить, изучив две очень важные спецификации, которые можно найти в каждой спецификации микрофона.
    Чувствительность , выходное напряжение микрофона с уровнем звукового давления 94 дБ (уровень звукового давления) и AOP , точка акустической перегрузки, когда полное гармоническое искажение возрастает до 10%. Давай займемся математикой.

    Напряжение чувствительности обычно выражается как;

    Следовательно, среднеквадратичное выходное напряжение может быть рассчитано на эталонном звуковом входе 94 дБ SPLrms .

    Если AOP задано как пиковое напряжение, среднеквадратичное выходное напряжение на AOL можно найти, вычислив разницу в децибелах между AOP и опорным выходом, как показано;

    Переписать это в удобном для запоминания формате, используя термины спецификации из типовых таблиц данных;

    Вольт pk / pk

    Теперь у нас есть простая проверка пригодности микрофона для применения с использованием динамического диапазона.В таблице 1 показан пример того, как можно применить этот тест.

    Параметр Типичный дБ Мин. ДБ Макс. -31 -41
    Динамический диапазон 2,2 В 3,6 В 1,12 В
    Таблица 1: Проверка динамического диапазона

    Золотое правило из таблицы 1: не проектировать схемы микрофонов с использованием таблицы данных Типичные значения .Если эта конструкция должна работать от источника питания +/- 1,5 В с вероятным размахом напряжения 2,8 В, микрофон будет ограничивать входной сигнал, когда устройство имеет параметр Чувствительность ближе к минимальному значению, которое может быть отправлено. с участием.

    Рис. 3: Обрезка из-за ошибки проектирования

    Сложность звука, который пытается уловить звуковой дизайн, является основным ограничивающим фактором того, насколько простым является процесс проектирования для достижения правильного результата. Предположим, что целью является микрофон гарнитуры, и весь необходимый звук идет прямо спереди на расстоянии нескольких дюймов от пользователя.Это называется звуковым приложением ближнего поля и описано на рисунке 4.


    Рис. 4: Проекция звука ближнего / дальнего поля

    Определение Field в звуковых терминах состоит в том, что звук слышится по-разному, чем дальше слушатель находится от источника звука. В приложениях ближнего поля легче уловить такие динамические качества звука, как атака и затухание, а также связанную с ними энергию. Однако при каждом удвоении длины волны теряется до 6 дБ звукового давления, что затрудняет улавливание тона, резкости и содержания при удалении приемника от источника звука.

    Таким образом, приложение для гарнитуры относительно простое; динамика ближнего поля означает, что форма излучаемого звука будет очень близка к форме улавливаемого звука. Важнейшие факторы при определении качества и пригодности конструкции, вероятно, будут сделаны при определении динамического диапазона пути прохождения сигнала, который, как мы только что показали, можно легко максимизировать путем чрезмерного определения компонентов на прямом пути.

    Спектральный диапазон среднего человеческого голоса, используемого в управляющем приложении, составляет от 1 кГц до 8 кГц.Длина волны этих звуков определяется путем деления скорости звука в воздухе на его частоту, поэтому в большинстве голосовых приложений мы можем работать с длинами волн от 342 до 42 мм. Соображения дальнего поля важны для 2 длин волн, поэтому любое голосовое приложение, в котором источник звука находится за пределами окна от 84 до 684 мм, вероятно, не может быть спроектировано исключительно с учетом переменных динамического пути. К этой категории относится большинство домашних приложений для голосового управления.

    Почти все цифровые МЭМС-микрофоны используют 1-битный преобразователь PDM для оцифровки аналогового микрофонного сигнала.Этот очень удобный формат требует только двух управляющих сигналов, часов и данных, для передачи цифровых данных в микропроцессор. Напротив, большинство аналоговых микрофонов оцифровываются с использованием высокоразрядных АЦП, таких как 16-битные и 24-битные устройства. В приложениях дальнего поля это может быть значительным преимуществом из-за разных уровней шума квантования, генерируемого каждым приложением.

    На рисунке 5 показаны относительные уровни шума между каждым преобразователем.

    Рис. 5: Шум квантования в 1-битных и 16-битных преобразователях (любезно предоставлен Texas Instruments)

    Уровни шума полосы пропускания обычно на порядок ниже в многобитовых преобразователях, что делает точный захват звука в шумной среде особенно сложной задачей.По этой причине большинство цифровых МЭМС-микрофонов меньше используются в приложениях дальнего действия, таких как голосовое управление, чем в приложениях ближнего действия, таких как смартфоны, гарнитуры и носимые устройства.

    Цифровые микрофоны MEMS

    упрощают подключение к микроконтроллеру. На рисунке 6 показан микрофон RMM-3526DB компании RDI, подключенный к типичному микроконтроллеру. Поток данных PDM синхронизируется до микроконтроллера на переднем фронте тактового сигнала благодаря высокому состоянию на регуляторе L / R. Разделительный колпачок 1 мкФ необходим для обеспечения динамического тока, необходимого для непрерывно работающего модулятора PDM.

    В дополнение к очень простой конструкции схемы, цифровые МЭМС-микрофоны обеспечивают превосходную помехозащищенность и являются отличным выбором, когда в окружающей среде наблюдается значительная электрическая переходная активность.

    Логическая линия L / R на микрофоне обеспечивает простое стереофоническое кодирование на основе фронта тактового сигнала. Когда для L / R установлено высокое значение, данные действительны по нарастающему фронту тактового сигнала. Когда L / R низкий, данные действительны на заднем фронте. Два цифровых микрофона MEMS показаны подключенными к стереоконтроллеру на рисунке 7.Временная диаграмма показывает, когда данные действительны в каждом такте. Линии электропередач и развязывающие заглушки были опущены для ясности, но, конечно же, здесь тоже требуются.

    Рис. 6: Схема интерфейса цифрового МЭМС 7: Стерео реализация с цифровой МЭМС

    На рисунке 8 показан аналоговый микрофон MEMS в схеме неинвертирующего операционного усилителя. Показан RDI RMM-2718AB. Обратите внимание, что байпасные крышки не показаны на операционном усилителе или микрофоне, а линии питания на операционном усилителе удалены для ясности.

    Инжир.8: Аналоговый микрофон MEMS с неинвертирующим усилителем

    Здесь можно использовать практически любой малошумящий операционный усилитель из-за низкого усиления, необходимого для полного насыщения микрофонного выхода, но следует проявлять осторожность при выборе операционного усилителя с хорошим синфазным режимом. Отклонение (CMR) в конфигурациях с неинвертирующим режимом, поскольку синфазные сигналы будут присутствовать на входных контактах. Затем они суммируются (с усилением) и искажают выходной сигнал, если он не отклоняется операционным усилителем. Эта конфигурация усилителя используется, когда выход микрофона просто не может быть инвертирован.

    В более распространенном инвертирующем режиме оба входных контакта операционного усилителя удерживаются на земле (практически), что устраняет проблему CMR.

    Рис.9: Аналоговый микрофон MEMS с инвертирующим усилителем

    Выход, конечно, инвертирован, но наиболее распространенной причиной не использовать этот режим является вынужденный компромисс конструкции, потому что входной резистор на инвертирующем входе образует делитель потенциала с выходным сопротивлением микрофон, обычно от 200 до 300. Входное сопротивление должно быть выбрано таким, чтобы оно было достаточно высоким, чтобы предотвратить слишком большие потери микрофонного сигнала, но достаточно низким, чтобы предотвратить добавление резистивного шума в прямом тракте операционного усилителя.Входной резистор 2 кОм может вызвать потерю сигнала до 12%.

    Последним соображением при проектировании стандартных интерфейсов операционных усилителей является определение частоты среза. Фильтр верхних частот создается конденсаторами C1 и R1 в схемах на рисунках 8 и 9. Используйте желаемую частоту спада для определения значения C, если R фиксируется по только что обсужденным причинам.

    Наиболее распространенным решением проблемы захвата звука Far Field является использование комбинации аналогового МЭМС-микрофона с высоким AOL, высоким SNR и высокоскоростного многобитового АЦП с дискретизацией для уменьшения шума квантования.В дальнем поле используется PGA (усилитель с программируемым усилением) с широким динамическим диапазоном с многобитным дельта-сигма преобразователем для получения очень широкого динамического диапазона отклика микрофона, способного решить проблему дальнего поля - слышать тихие звуки в тихой комнате как а также обычные звуки при высоком уровне фонового шума от других источников.

    Несколько производителей полупроводников предлагают интегрированные версии этого аналогового интерфейса с цифровым преобразованием.

    CX20754 datasheet - Conexants CX20745 I2S Audio Codec System-on-Chip (SoC)

    FAN7563 : Зарядные устройства / контроллеры аккумуляторов.Литий-ионный контроллер зарядного устройства. Постоянное напряжение и постоянное управление током Широкий рабочий диапазон ~ 16 В на стороне низкого напряжения Измерение обратного тока источника Внешне регулируемое управление зарядным током Мониторинг зарядного тока Прецизионный выходной сигнал регулятора LDO (Adj) (только FAN7564) Сигналы ошибки отключения выхода (LDO) (только FAN7564) Ограничение по току (LDO) (только FAN7564) FAN7563 / FAN7564.

    MC33092 :. MC33092A специально разработан для регулирования напряжения и управления реакцией на нагрузку (LRC) в системах зарядки диодно-выпрямленных генераторов, которые обычно используются в автомобилях.MC33092A обеспечивает управление реакцией на нагрузку выходным током генератора, чтобы исключить колебания частоты вращения двигателя и вибрацию из-за внезапных электрических нагрузок, которые вызывают.

    TC74HC541AFW : Серия TC74HC. Функция = восьмеричный буфер шины (3 состояния) ;; Пины = 20.

    MBRF1540CT : Выпрямитель Шоттки с двойным общим катодом. Защитное кольцо для защиты от перенапряжения Низкие потери мощности, высокая эффективность Низкое падение напряжения в прямом направлении Высокая устойчивость к скачкам напряжения в прямом направлении Работа на высоких частотах Соответствует уровню 1 MSL, согласно J-STD-020, максимальное пиковое значение LF 245 C (для корпуса TO-263AB) Погружение под пайку 260 C, 40 с (для корпуса TO-220AB и ITO-220AB) Компонент в соответствии с RoHS 2002/95 / EC и WEEE 2002/96 / EC.

    FM250-C : Чип-диоды с барьером Шоттки - кремниевый эпитаксиальный строгальный тип. Пластиковый пакет имеет классификацию воспламеняемости 94V-O лаборатории Underwriters с использованием огнестойкого эпоксидного формовочного компаунда. Для поверхностного монтажа. Превышает экологические стандарты / 228 Низкий ток утечки. Корпус: формованный пластик, JEDEC DO-214AC Клеммы: с покрытием под пайку, под пайку в соответствии с MIL-STD-750, метод 2026 Полярность: обозначается катодом.

    49331E3 : Алюминиевые конденсаторы, осевые высокотемпературные, на основе DIN.Алюминиевые конденсаторы Осевые высокотемпературные, DIN-поляризованные алюминиевые электролитические конденсаторы с нетвердым электролитом, Осевые выводы, цилиндрический алюминиевый корпус, изолированный синей втулкой Версия с монтажным кольцом недоступна в изолированной форме Версии с лентой до 30 мм доступны для автоматической установки и доказательство разряда Очень долго полезно.

    299-91-306-10-001 : Двойные розетки / прямоугольная версия с закрытой рамкой для пайки. Двухрядные розетки / версия под прямым углом Закрытая рамка Под припой Серия 299 Розетки Dil с закрытым изолятором рамки предназначены для компонентов, устанавливаемых перпендикулярно печатной плате, таких как светодиодные дисплеи. Подпайки под прямым углом доступны с 7.62 мм (стандарт) Ширина междурядий 2,54 мм Характеристики вставки: 4 пальца в стандартной комплектации.

    12186167 : Автомобильные разъемы HEATSHRINK SPLICE BK IGNITION SLEEVE BOOT. s: Производитель: Delphi Connection Systems; Категория продукта: Автомобильные разъемы; RoHS: переходный период; Товар: Сапоги с рукавами; Серия: термоусадочная серия; Тип монтажа: провод; Черный цвет ; / Функция: ТАКСИ ВТУЛКА СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ РУКА; Семейство: Метри-Пак; Способ монтажа: кабель.

    EE-SX1088-W1 : Фотомикросенсоры TRANS PHTOTRANSISTOR.s: Производитель: Omron; Категория продукта: Фотомикросенсоры; RoHS: подробности; Метод обнаружения: пропускающий; Ширина апертуры: 0,5 мм; Тип завершения: провод; Ориентация диафрагмы: горизонтальная; Конфигурация выхода: фототранзистор; Количество заводской упаковки: 100; другое имя: 1173617 EESX1088W1NC.

    C-51850NFJ-SLW-ADN : Модули символьных ЖК-дисплеев Белая трансфлективная белая светодиодная подсветка. s: Производитель: Optrex; Категория продукта: Модули символьных ЖК-дисплеев; RoHS: подробности; Режим отображения: трансфлективный; Количество символов x строка: 40 x 2; Размер модуля (Ш x В x Т): 182 мм x 34.5 мм х 15,1 мм; Тип жидкости: FSTN; Цвет фона: белый; Упаковка: навалом; Подсветка.

    ОСТх502505Д - Клеммная колодка свободновисящая (линейная) - разъемы, штекерные разъемы, межблочные вилки, розетки; РАЗЪЕМ ЗАГОЛОВОК 2PS 5,08 мм. s: Тип клеммной колодки: вилка, розетки; Позиций на уровень: 2; Шаг: 0.200 "(5,08 мм); Количество уровней: 1; Ориентация заголовка: -; Ввод кабеля вилки: 270; Концевание: Безвинтовое - Вставное; Калибр провода:

    638187-3 : Олово прямоугольной формы - контактные соединители, межкомпонентные соединения -; ПЕРЕИЗВЕДЕННЫЙ РЕЦПТ ПРОДОЛЖ.18-20AWG. s: штырь или гнездо: гнездо; Контактная отделка: олово; Калибр провода: 18-20 AWG; Прекращение контакта: обжим; Упаковка: лента и катушка (TR); Тип: - ; Толщина отделки контактов: 80 дюймов (2,03 м); Статус без содержания свинца: без содержания свинца; Статус RoHS: Соответствует RoHS.

    RG1005N-753-C-T10 : Чип резистор 75 кОм 0,063 Вт, 1/16 Вт - поверхностный монтаж; RES 75,0 кОм 1/16 Вт. 25% 0402. s: Сопротивление (Ом): 75 кОм; Мощность (Вт): 0,063 Вт, 1/16 Вт; Допуск: 0,25%; Упаковка: лента и катушка (TR); Состав: Тонкая пленка; Температурный коэффициент: 10 ppm / C; Статус без содержания свинца: без содержания свинца; Статус RoHS: Соответствует RoHS.

    0395072018 : 8 A, ПОЛОСНЫЙ КЛЕММНЫЙ БЛОК, 1 РЯД, 1 ПАЛУБ. s: Варианты монтажа: Универсальная монтажная лапка; Кол-во контактов: 18; Северная Америка: 16 AWG; Номинальное напряжение: 300 вольт; Текущий рейтинг: 8 ампер; Варианты подключения: винтовой зажим.

    LM138KR1 : РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР 1,25 V-35 В, MBFM2. s: Тип регулятора: Стандартный; Выходная полярность: положительная; Тип выходного напряжения: регулируемое / переменное; Тип упаковки: Другое, TO-3, 3 PIN; Стадия жизненного цикла: АКТИВНЫЙ; Выходное напряжение: 1.От 25 до 35 вольт; IOUT: 5 ампер.

    SMAZ5919B-M3 / 5A : 5,6 В, 0,5 Вт, КРЕМНИЙ, ОДНОНАПРАВЛЕННЫЙ ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ, DO-214AC. s: Тип диода: ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ.

    195F0130M : ОДНОЦВЕТНЫЙ ДИСПЛЕЙ, КРАСНЫЙ, 16 мм. s: Цвет светодиода: красный; Высота символа: 16 мм (0,6299 дюйма); Рабочая температура: от -13 до 140 F (от 248 до 333 K).

    222250014102 : КОНДЕНСАТОР, АЛЮМИНИЕВЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ, НЕ ТВЕРДЫЙ, ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ, 420 В, 1000 мкФ, УСТАНОВКА НА ШПИЛЬКУ.s: Соответствует RoHS: Да; : Поляризованный; Диапазон емкости: 1000 мкФ; Допуск емкости: 20 (+/-%); WVDC: 420 вольт; Ток утечки: 840 мкА; СОЭ: 105 миллиом; Тип установки: ШПИЛЬКА; Рабочая температура: от -40 до 85 C (от -40 до 185 F).

    70V24L15G : IC, SRAM, 4KX16, CMOS, PGA, 84PIN, CERAMIC. s: Категория памяти: Чип SRAM. Истинные двухпортовые ячейки памяти, которые позволяют одновременное считывание одной и той же ячейки памяти Высокоскоростной доступ IDT70V35 / 34 Коммерческий: 15/20/25 нс (макс.) Промышленный: IDT70V25 / 24 Коммерческий: 15/20/25/35/55 нс (макс.) Промышленный: 20/25 нс Работа с низким энергопотреблением IDT70V35 / 34L Активный: 430 мВт (тип.) Активный: 415 мВт (тип.) Режим ожидания: 3,3 мВт (тип.) В режиме ожидания: 660 Вт.

    WM8737 | Cirrus Logic

    WM8737 - это маломощный стереоаудио АЦП, разработанный специально для портативных приложений, таких как минидиски и устройства записи звука / голоса с памятью. Устройство предлагает три набора стереовходов, которые можно настроить для сигналов линейного уровня, для внутренних или настольных микрофонов или для измерения постоянного тока (монитор батареи).Усилитель с программируемым усилением может использоваться для автоматической регулировки уровня (ALC) с программируемыми пользователем временами удержания, атаки и затухания. Устройство также имеет выбираемый фильтр верхних частот для удаления остаточных смещений постоянного тока. Если источник сигнала моно, WM8737 может работать в монорежиме, экономя электроэнергию. Он также может микшировать два канала в моно, как в аналоговой, так и в цифровой области. Предлагаются схемы тактирования основного или дополнительного режима. Стерео 24-битные многобитовые дельта-сигма АЦП используются с длиной слова цифрового аудиовыхода от 16 до 32 бит и поддерживаемыми частотами дискретизации от 8 до 96 кГц.Управление устройством осуществляется через 2- или 3-проводный последовательный интерфейс. Интерфейс обеспечивает доступ ко всем функциям, включая регуляторы усиления, аналоговое или цифровое монофоническое микширование и средства управления питанием. Поставляется прибор в безвыводном корпусе QFN размером 5x5 мм.

    Cirrus Rocks ® Cirrus ® Разработано для Rock ® Инновация, которая качает ®

    Характеристики

    • Полный стерео / моно микрофонный интерфейс
    • Программируемый микрофонный предусилитель;
    • Автоматический контроль уровня;
    • Малошумящее напряжение смещения микрофона
    • Настраиваемая мощность / режим низкого энергопотребления
    • 8.5 мВт при AVDD = 1,8 В (стерео, микрофонные предусилители выключены)
    • 20 мВт при AVDD = 3,3 В (стерео, микрофонные предусилители выключены)
    • Низкое напряжение питания
      • Аналоговый от 1,8 В до 3,6 В
      • Цифровой сердечник: от 1,42 В до 3,6 В
    • Цифровой ввод / вывод: от 1,8 В до 3,6 В
    • 256fs / 384fs или основные тактовые частоты USB: 12 ​​МГц, 24 МГц
    • Частоты дискретизации звука: 8, 11,025, 12, 16, 22,05, 24, 32, 44,1 , 48, 88,2, 96 кГц генерируется внутренне из основных часов

    Параметрические характеристики

    Каналы (входы) 2 (6; 3 стерео)
    Разрешение (бит) 24
    Динамический диапазон (дБ) 97
    THD + N (дБ) -84
    Частота дискретизации (кГц) 16-96
    Аналоговые входы / выходы несимметричный
    Аналоговый источник питания (В) 1.8-3,6
    Цифровой источник питания (В) 1,42–3,6
    Источник питания логики (В) 1,8–3,6
    Потребляемая мощность в рабочем режиме (мВт) 1,4–23,5
    Упаковка 32 QFN

    Улучшит ли ваш звук более качественный предусилитель?

    В предыдущем эпизоде ​​мы рассмотрели преимущества лучшего предусилителя с точки зрения меньшего шума.Но что может сделать лучший предусилитель для улучшения вашего звука?

    В то время как технические характеристики, такие как шум, можно измерить объективно, звук - это субъективное и поэтому более неуловимое понятие. Люди склонны думать о звуке с точки зрения частотной характеристики, но зачастую это не так просто. Практически все микрофонные предусилители имеют практически ровные размеры в слышимом диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. По крайней мере, при настройках усиления примерно до 50 дБ. При более высоких настройках усиления обычно усиливаются небольшие нелинейности; при 60 дБ и более могут быть небольшие потери на высоких и низких частотах, составляющие пару децибел.Вот почему недорогие предусилители часто звучат немного скучно при высоких настройках усиления, хотя они могут звучать отлично при более низких значениях усиления.

    Есть и другие факторы, помимо частотной характеристики, которые влияют на окраску звука предусилителя (или ее отсутствие). Самым важным является топология предусилителя, то есть то, как спроектирована его схема. Топология схемы предусилителя и качество его компонентов определяют, будет ли он звучать гладким или резким, толстым или тонким, нейтральным или цветным, прозрачным или зернистым и т. Д.Обратите внимание, что это субъективные атрибуты. Мы можем измерить искажения и частотную характеристику, но никакие такие данные не скажут вам, звучит ли устройство привлекательно. Это особенно верно для более цветного, нелинейного конца звукового спектра.

    Давайте посмотрим, как устроены внутренние предусилители вашего аудиоинтерфейса, и рассмотрим наши варианты!

    Большинство аудиоинтерфейсов (от 400 долларов) поставляются с приличными микрофонными предусилителями. Обычно они строятся на базе специальных микросхем микрофонных предусилителей, выпускаемых лишь небольшой горсткой производителей микросхем.Вот почему предусилители на большинстве аудиоинтерфейсов звучат очень похоже. Чип-предусилители обладают очень низким уровнем шума, низкими искажениями и довольно прозрачными до примерно 50 дБ усиления. При максимальном усилении (который обычно составляет 60 дБ) они имеют тенденцию терять яркость и блеск. Но они лучше, чем принято считать. С технической точки зрения, они могут даже превзойти некоторые желанные винтажные предусилители. Многие из более доступных внешних предусилителей ничем не лучше предусилителей в вашем аудиоинтерфейсе; Фактически, многие из них используют одни и те же микросхемы предусилителя.

    Сегодня многие звукорежиссеры стремятся к звуковым характеристикам старого оборудования времен ламповой и ранней транзисторной техники. Поскольку лампы представляют собой устройства с высоким импедансом, ламповые предусилители 50-х и 60-х годов нуждались в входных и выходных трансформаторах для взаимодействия с микрофонами с низким сопротивлением и студийным оборудованием. Ранние транзисторные предусилители конца 60-х - начала 70-х годов все еще полагались на трансформаторы для балансировки сигналов. Звуковая окраска этих трансформаторов играет большую роль в звуковых характеристиках таких винтажных предусилителей.

    Сегодня многие производители предлагают более или менее точно воссозданные легендарные конструкции предусилителей. Но есть также «ретро» конструкции, которые пытаются имитировать (и обычно преувеличивают) звуковую окраску винтажного оборудования с использованием современных технологий, часто для того, чтобы избежать затрат на дорогие трансформаторы.

    Звуковая окраска винтажных и ламповых предусилителей может сильно отличаться. Некоторые звучат шелковисто и гладко, другие имеют приятную зернистость, которая добавляет уникальности.Некоторые придают звуку воздушное 3D-качество, другие звучат очень прямолинейно и прямо на лицо. Верные воссоздания винтажной классики обычно довольно дороги (часто более 1000 долларов за канал). Ретро-предусилители без трансформаторов намного дешевле, но в основном это простые транзисторные предусилители с добавлением лампового хруста. Если вы хотите «по-настоящему», возможно, они не то, что вам нужно.

    В 50-х, 60-х и 70-х годах звуковая окраска была повсеместной, и звукорежиссеры мечтали о совершенно другом: микрофонном предусилителе, который бы повышал уровень без какой-либо окраски звука и других побочных эффектов, отсюда и термин «провод с усилением».На самом деле, это все еще идеальный вариант для многих звукорежиссеров, не относящихся к поп / року, которые записывают классическую музыку, джаз и фолк; Любая музыка хочет быть запечатленной такой, какая она есть, во всей ее естественной красоте и чистоте.

    В то время как вышеупомянутые современные предусилители на микросхемах уже довольно близки к идеалу «провод с усилением», существуют специализированные (гораздо) более сложные конструкции, которые еще более линейны, с еще меньшим шумом и меньшими искажениями. Что еще более важно, такие высокопроизводительные современные транзисторные предусилители с высоким разрешением остаются полностью прозрачными и блестящими даже при самых высоких настройках усиления.Излишне говорить, что такие современные суперпрозрачные предусилители стоят недешево (часто от 1000 долларов за канал).

    Звуковой вклад предусилителей заключается не столько в их частотной характеристике, сколько в текстуре, которую они придают звуку. Однако предусилитель формирует звук в гораздо меньшей степени, чем можно было бы подумать. Обычно характер звука становится очевидным только при высоких настройках усиления или когда вы добавляете искажения. При нормальном использовании разница в звучании между различными предусилителями намного меньше, чем между различными моделями микрофонов.

    Часто упускаемый из виду фактор в звучании предусилителя - это его взаимодействие с микрофоном. Студийные микрофоны рассчитаны на входное сопротивление 1000 Ом и более. Некоторые новые предусилители предлагают переключатели или потенциометры для понижения входного импеданса, что, по словам их производителей, открывает новые возможности для формирования звука.

    Входное сопротивление значительно ниже 1000 Ом действительно может изменить звук микрофона, но редко до желаемого эффекта.На динамических микрофонах, включая ленточные, низкий входной импеданс обычно приводит к потере низких и высоких частот. На конденсаторных микрофонах звуковой баланс в основном не изменяется, но при высоких уровнях звукового давления могут наблюдаться повышенные искажения. Поэтому, если ваш предусилитель предлагает переменное входное сопротивление, всегда используйте самые высокие настройки.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *