Amplificator microfon tranzistor: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest articol vă arată cum să realizați un amplificator de microfon cu tranzistor.

Sursa minimă de alimentare pentru acest circuit este de 1,5 V. Cu toate acestea, veți avea nevoie de cel puțin 3 V dacă realizați un detector LED opțional (tranzistorul Q3) și doriți ca LED-ul dvs. să se aprindă.

Semnalul de la microfon este amplificat de tranzistorul Q1 și Q2 înainte de a fi aplicat tranzistorului Q3 pentru detectare.

Puteți vedea circuitul meu funcționând în videoclip.

M-am gândit la această idee după ce am citit acest articol:

Provizii

Componente: microfon ieftin - 2, tranzistoare de uz general - 5, 100 ohmi rezistență de mare putere - 5, 1 kohm rezistor - 1, 10 kohm rezistor - 10, 470 uF condensator - 10, 220 kohm rezistor - 2, 470 nF condensator - 5, placă matricială, fire izolate, sârmă metalică de 1 mm, sursă de alimentare de 1,5 V sau 3 V (baterii AAA / AA / C / D), pachet de rezistențe de 1 Megohm la 10 Megohm.

Unelte: clește, decojitor de sârmă

Componente opționale: lipire, LED-uri 2, cablaj baterie.

Unelte opționale: lipitor, osciloscop USB, multimetru.

Pasul 1: Proiectați circuitul

Calculați curentul maxim LED:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ohmi

= 8 mA

Calculați tensiunea colectorului tranzistorului Q1, Vc1:

Vc1 = Vs - Ic1 * Rc1 = Vs - Ib1 * Beta * Rc1

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Beta * Rc1

= 3 V - (3 V - 0,7 V) / (2,2 * 10 ^ 6 ohmi) * 100 * 10, 000 ohmi

= 1,95454545455 V

Componentele de polarizare sunt aceleași pentru al doilea amplificator cu tranzistor:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Tranzistorul ar trebui să fie polarizat la jumătate din tensiunea de alimentare 1,5 V, nu 1,95454545455 V. Cu toate acestea, este greu de prezis câștigul curent, Beta = Ic / Ib. Astfel, va trebui să încercați diferite rezistențe Rb1 și Rb2 în timpul construcției circuitului.

Calculați câștigul minim de curent al tranzistorului Q3 pentru a asigura saturația:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Rc2 + Ri3a))

= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10, 000 ohmi + 1, 000 ohmi))

= 10 mA / (2,3 V / 11, 000 ohmi)

= 47.8260869565

Calculați frecvența inferioară a filtrului de trecere înaltă:

fl = 1 / (2 * pi * (Rc + Ri) * Ci)

Ri = 10 000 ohmi

= 1 / (2 * pi * (10 000 ohmi + 10 000 ohmi) * (470 * 10 ^ -9))

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1 000 ohmi (pentru detector LED)

= 1 / (2 * pi * (10, 000 ohmi + 1, 000 ohmi) * (470 * 10 ^ -9))

= 30,7843216812 Hz

Pasul 2: Simulări

Simulațiile software PSpice arată că curentul maxim LED este de numai 4,5 mA. Acest lucru se datorează faptului că tranzistorul Q3 nu este saturat din cauza inconsecvențelor modelului tranzistorului Q3 și a tranzistorului Q3 din viața reală pe care l-am folosit. Modelul de tranzistor software Q3 PSpice a avut un câștig de curent foarte mic în comparație cu tranzistorul Q3 din viața reală.

Lățimea de bandă este de aproximativ 10 kHz. Acest lucru s-ar putea datora capacității rătăcite a tranzistorului. Cu toate acestea, nu există nicio garanție că reducerea valorilor rezistorului Rc va crește lățimea de bandă, deoarece câștigul de curent al tranzistorului ar putea fi în scădere cu frecvența.

Pasul 3: Faceți circuitul

Am implementat filtrul opțional de alimentare pentru circuitul meu. Am omis acest filtru din desenul circuitului, deoarece există posibilitatea unei căderi semnificative de tensiune care ar reduce curentul LED și intensitatea luminii LED-urilor.

Pasul 4: Testare

Puteți vedea osciloscopul meu USB care arată o formă de undă când vorbesc la microfon.