Jednoduchý obvod zesilovače mikrofonu a reproduktoru

Určitě jste viděli někoho mluvit na MIC a zesílený hlas vycházející z reproduktoru, jak je to možné? Existuje nějaký obvod mezi MIC a reproduktorem, můžeme přímo připojit mikrofon s reproduktorem, aby fungoval? V tomto obvodu se naučíme sestavovat jednoduchý systém mikrofon k reproduktoru, ve kterém je vstupní zvuk vydáván MIC a slyšíme zesílenou verzi z reproduktoru.

Co je to mikrofon?

Mikrofon je převodník, který převádí zvukovou energii na elektrickou. Mikrofony jsou často označovány jako MIC. Mikrofon se používá k zachycení jakéhokoli zvuku a podle něj produkuje elektrický signál.

Jak funguje mikrofon?

Mikrofon má citlivou složku, která převádí variace tlaku vzduchu vytvářené zvukovou vlnou na elektrický signál. V závislosti na této složce a způsobu převodu zvukové vlny na elektrický signál jsou v oblasti elektroniky a zvukové techniky k dispozici různé typy mikrofonů. Nejběžnější typy jsou dynamické mikrofony, kondenzátorový mikrofon, piezoelektrický mikrofon atd.

Kondenzátorový mikrofon používá membránu, která vibruje a používá se jako kondenzátorová deska k produkci variací elektrického signálu, zatímco dynamické mikrofony používají pohyblivé cívky ke změně magnetického pole a produkci elektrického signálu.

Jednoduchý mikrofonní zesilovač

Víme, že reproduktor převádí elektrickou energii na mechanickou energii a produkuje zvukovou vlnu, a také víme, že mikrofon dělá přesně opačnou věc, která vytváří elektrickou vlnu ze zvukového signálu. Takže můžeme přímo připojit mikrofon s reproduktorem ? Líbí se vám obrázek níže?

No, NE, to není možné. Je pravda, že mikrofon produkuje elektrickou energii, ale nestačí k tomu, aby poháněl obrovskou zátěž, tj. Reproduktor. Elektrický výstup přes mikrofon poskytuje malé množství proudu, který je příliš malý na to, aby z něj bylo možné něco užitečného, ​​a amplituda je také nízká. Na druhé straně potřebuje reproduktor obrovský proud s velkou amplitudou, aby produkoval dostatek pohybu a generoval slyšitelný hlasitý zvuk.

Jaké je tedy řešení? Je to snadné, musíme přidat předzesilovač, případně výkonový zesilovač nebo obojí, abychom vytvořili něco užitečného a vydali hlasitější zvuk z výstupního reproduktoru.

V tomto projektu vyrobíme malý mikrofonní zesilovač pomocí výkonového zesilovače LM386, který je dostatečný k produkci hlasitého slyšitelného zvuku z reproduktoru ½ Watt, 8 Ohmů. Pokud vás zajímají zesilovače, zkontrolujte naše další obvody audio zesilovačů. Jednoduchý obvod zesilovače lze také zkonstruovat s tranzistorem bez použití jakéhokoli zesilovače IC.

Požadované komponenty

K výrobě jednoduchého mikrofonního zesilovače potřebujeme následující věci -

1. LM386
2. Kondenzátor 10uF / 16V
3. 470uF / 16V
4. Kondenzátor Polystar Flim 0,047uF / 16V
5. 10R ¼ Watt
6. Napájecí jednotka 12V
7. 8 ohmů / 0,5 W reproduktor
8. Kapslový nebo elektretový mikrofon
9. Kondenzátor.1uF
10. 10k 1/4 ^th Watt rezistor
11. Chlebová deska
12. Připojte vodiče

Pokud máte zájem o desku Vero, budete potřebovat následující věci -

1. Páječka
2. Pájecí drát
3. Vero deska.

Kruhový diagram

Schéma jednoduchého obvodu mikrofon - reproduktor je uvedeno níže -

Obvod je přesně stejný, jak je uvedeno v datovém listu LM386 od společnosti Texas Instruments. Odstranili jsme část 10k potu a přidali další předpínací obvody mikrofonního zesilovače.

V schématu zapojení je zesilovač zobrazen s příslušnými kolíkovými schématy. Zesilovač poskytne na výstupu 200násobný zisk v závislosti na vstupu. Kondenzátor 10 uF přes pin 1 a pin 8 je zodpovědný za 200násobný zisk zesilovače. Nezměnili jsme zisk zesilovače v naší konstrukci obvodu. K reproduktoru je také připojen kondenzátor 250uF. Změnili jsme hodnotu a místo kondenzátoru 250uF jsme použili 470uF. K dispozici je kondenzátor 0,05uF spolu s odporem 10R. Tato kombinace RC se nazývá tlumící nebo klešťový obvod, který chrání zesilovač před zpětným EMF produkovaným reproduktorem. Použili jsme běžnou, ale blízkou hodnotu 0,047uF místo 0,05uF. Ostatní obvody a připojení zůstávají v naší konstrukci stejné.

Výkonový zesilovač také může řídit široký rozsah zátěže od 4 ohmů do 32 ohmů a může být napájen pomocí 5 V až 12 V. S tímto hodnocením musíme být opatrní, jinak bychom mohli poškodit výkonový zesilovač nebo výstupní reproduktor.

Integrovaný obvod audio zesilovače LM386

Pro připojení IC v prkénku nebo pájení ve veroboardu potřebujeme znát pinový diagram výkonového zesilovače IC LML386. Popis pinů a pinů audio zesilovače LM386 IC je uveden níže.

PIN 1 a 8 : Jedná se o PINy pro ovládání zesílení, interně je zesílení nastaveno na 20, ale lze jej zvýšit až na 200 pomocí kondenzátoru mezi PIN 1 a 8. K dosažení nejvyššího zisku, tj. 200,jsme použili 10uF kondenzátor C3 Zisk lze upravit na libovolnou hodnotu mezi 20 a 200 pomocí vhodného kondenzátoru.

Pin 2 a 3: Toto jsou vstupní kódy PIN pro zvukové signály. Pin 2 je záporná vstupní svorka připojená k zemi. Pin 3 je kladná vstupní svorka, do které je přiváděn zvukový signál, který má být zesílen. V našem obvodu je připojen ke kladné svorce kondenzátorového mikrofonu 100k potenciometrem RV1. Potenciometr funguje jako knoflík ovládání hlasitosti.

Pin 4 a 6: Jedná se o napájecí kolíky IC, Pin 6 pro + Vcc a Pin 4 pro Ground. Obvod může být napájen napětím mezi 5-12 V.

Pin 5: Toto je výstupní PIN, ze kterého dostáváme zesílený zvukový signál. Je připojen k reproduktoru přes kondenzátor C2 k filtrování stejnosměrného šumu.

Pin 7: Toto je obtokový terminál. Může být ponechán otevřený nebo může být kvůli stabilitě uzemněn pomocí kondenzátoru

IC se skládá z 8 pinů, Pin - 1 a pin - 8 jsou pin pro ovládání zesílení. Ve schématu je 10uF kondenzátor připojen přes pin 1 na pin 8. Tyto dva piny nastavují výstupní zesílení zesilovače. Podle návrhu datového listu je kondenzátor 10uF připojen přes tyto dva piny a díky tomu je výstup zesilovače fixován na 200x. Další informace o použití IC zesilovače zvuku LM386 se dozvíte zde.

Elektretový mikrofon

Nyní jsme ve vstupní sekci použili elektretový mikrofon. Elektretový mikrofon používá elektrostatický kondenzátor uvnitř kapsle. Je široce používán v magnetofonech, telefonech, mobilních telefonech, stejně jako mikrofonních sluchátkách, náhlavních soupravách Bluetooth.

Mikrofon Electret se skládá ze dvou napájecích kolíků, kladného a uzemnění. Používáme elektretový mikrofon od CUI INC. Pokud vidíme datový list, vidíme vnitřní připojení elektretového mikrofonu.

Elektretový mikrofon se skládá z materiálu na bázi kondenzátoru, který vibracemi mění kapacitu. Kapacita mění impedanci tranzistoru s efektem pole nebo FET. FET musí být předpjatý externím zdrojem napájení pomocí externího rezistoru. RL je externí rezistor, který je zodpovědný za zisk mikrofonu. Jako RL jsme použili 10k rezistor. Potřebujeme další komponentu, keramický kondenzátor, abychom zablokovali stejnosměrný proud a získali AC audio signál. Jako blokující kondenzátor DC pro mikrofon jsme použili 0,1 uF. Celková odporová zátěž uvnitř mikrofonu elektret je 2,2 kB.

Chcete-li se dozvědět více o mikrofonu, podívejte se, jak se MIC používá v elektronických obvodech.

mluvčí

A pro reproduktor jsme použili 8 Ohm, 0,5 W reproduktor. Můžeme vidět reproduktor na obrázku níže -

Zkonstruovali jsme obvod Audio Voiceover na prkénku -

Práce s obvodem je jednoduchá a lze ji pochopit z popisu kolíků pinů LM386 IC. Kompletní fungování obvodu je vysvětleno ve videu níže.

Body k zapamatování

Pro nepřetržitý provoz obvodu mějte na paměti následující body -

1. Postavte obvod na Veroboardu. PCB je dobrá volba.
2. Odstraňte R2 a pomocí potenciometru upravte zesílení mikrofonu.
3. Připojte dlouhý vodič přes reproduktor a udržujte jej ve větší vzdálenosti od mikrofonu. Zpětná vazba bude nižší.
4. K získání čistého zvukového výstupu použijte další filtry.
5. Použijte správnou napájecí jednotku s nízkým zvlněním.