Мікрофонний підсилювач | Підсилювач на транзисторах # 3
Мікрофонний підсилювач своїми руками можна зібрати з простих і доступних радіоелектронних елементів. Такий підсилювач, як правило, будується на двох каскадах. Одного каскаду найчастіше не вистачає, оскільки надходить з мікрофону сигнал має дуже малу потужність і його необхідно посилити часто більш ніж в 1000 разів. У нашому мікрофонному підсилювачі звуку ми будемо застосовувати електретний мікрофон, який набув найбільшого поширення. У корпусі мікрофона розташований польовий транзистор, тому слід дотримуватись полярності підключення. Найпростіше негативний висновок визначити «прозвонкой» за допомогою мультиметра, оскільки він з'єднаний з корпусом.
Вхідний каскад мікрофонного підсилювача аналогічний вже раніше розрахованим каскаду . Єдине, що можна змінити - це замість транзистора pn2222 поставити bc547, який володіє великим коефіцієнтом по току - понад 500 одиниць.
Чутливість мікрофона регулюється шляхом зміни опору R1.
Мікрофонний підсилювач зі стабільними характеристиками
Оскільки в схемі мікрофонного або іншого підсилювача поряд з постійним протікає змінний струм, який є джерелом корисної інформації, то необхідно знизити до мінімуму їх взаємний вплив. Крім того змінна складова струму може вплинути на параметри джерела живлення. Це пов'язано з тим, що для змінного струму батарейка або будь-який інший джерело живлення являє собою аналог конденсатора. Як відомо, чим вище частота змінного струму, тим менше опір представляє для нього конденсатор. Таке судження справедливо і для батарейки. Тому змінний струм легко проходить через джерело напруги і в деякій мірі може вплинути на його параметри, що відіб'ється на зміні робочої ток підсилювального каскаду.
Для боротьби з таким явищем джерело живлення шунтируют електролітичним конденсатором більшої місткості.
Конденсатор в допомогу
Давайте визначимо його приблизне значення. Щоб змінний струм йшов в обхід батарейці опір шунтуючого конденсатора повинно бути набагато менше внутрішнього опору батареї.
Наприклад, якщо опір джерела живлення 10 Ом, то опір змінному струму конденсатора повинно бути максимум 1 Ом, тобто в 10 разів менше. Тоді велика частина змінного струму буде протікати через конденсатор. Звідси ємність шунтуючого конденсатора дорівнює:
С = 1 / 2πfXc,
де f - нижня межа частоти смуги пропускання підсилювача, Гц. Оскільки ми збираємо підсилювач звуку, який правильно називати підсилювач потужності звукової частоти (УМЗЧ), то нижню частоту приймемо 20 Гц. Звуки частотою нижче 20 Гц людському вуху практично не чути.
Xc - ємнісний опір, Ом. Приймаємо 1 Ом.
С = 1/2 ∙ 3,14 ∙ 20 ∙ 1 = 0,008 Ф = 8000 мкФ.
Ємність 8000 мкФ досить велике значення, відповідно і габарити конденсатора будуть великими. З метою зниження ємності конденсатора послідовно з джерелом харчування з'єднують резистора невисокого опору. Потім конденсатором шунтируют додатковий резистор разом і джерелом живлення.
Величина додаткового опору залежить від величини напруги джерела живлення. Наприклад, при Uип = 9 В підійде Rд = 300 Ом. Тому опір конденсатора можна збільшити, а ємність знизити. Замість одного ома можна прийняти для розрахунку 31 Ом ((10 + 300) / 10). Відповідно і ємність конденсатора можна знизити приблизно в 30 разів, тобто знадобитися на 8000 мкФ, а 8000/30 = 270 мкФ.
Крім того, в багатокаскадний підсилювачах, та й в нашому підсилювачі звуку, слід розділяти окремий каскади RC-фільтрами. Такий захід дозволить підвищити стабільність роботи і якість підсилювача, оскільки знизиться взаємовплив по змінному струмі одного каскаду на інший.
Дана схема мікрофонного підсилювач не передбачає підключення динаміка в якості навантаження. Динамік підключити то можна, схема не згорить, але в ньому буде чутно ніяких звуків. Це пов'язано з тим, що до динаміка від підсилювача передається занадто мала частка потужності, тому він не може відтворити звуки.
Для забезпечення передачі максимальної потужності від транзисторного підсилювача звуку до динаміка необхідно узгодити їх опору, про що розказано в наступній статті .
