Yksinkertainen mikrofonin ja kaiuttimen vahvistinpiiri

Olet varmasti nähnyt jonkun puhuvan MIC: llä ja vahvistetulla äänellä kaiuttimesta, kuinka tämä on mahdollista? Onko MIC: n ja kaiuttimen välillä mitään virtapiiriä, voimme liittää mikrofonin suoraan kaiuttimeen saamaan sen toimimaan? Tässä piirissä opimme rakentamaan yksinkertaisen mikrofonista kaiuttimeen -järjestelmän, jossa tuloääni annetaan MIC: lle ja kuulemme vahvistetun version kaiuttimesta.

Mikä on mikrofoni?

Mikrofoni on anturi, joka muuntaa äänienergian sähköenergiaksi. Mikrofoneja kutsutaan usein MIC: ksi. Mikrofonia käytetään jonkinlaisen äänen sieppaamiseen ja sähköisen signaalin tuottamiseen sen mukaan.

Kuinka mikrofoni toimii?

Mikrofonissa on herkkä komponentti, joka muuntaa ääniaallon aiheuttamat ilmanpaineen vaihtelut sähköiseksi signaaliksi. Tästä komponentista ja menetelmästä ääniaallon muuntamiseksi sähköiseksi signaaliksi elektroniikan ja äänitekniikan alalla on saatavana erityyppisiä mikrofoneja. Yleisimmät tyypit ovat dynaamiset mikrofonit, kondensaattorimikrofoni, Piezo-sähkömikrofoni jne.

Lauhdutinmikrofoni käyttää värähtelevää kalvoa ja sitä käytetään kondensaattorilevynä tuottamaan sähköisiä signaalivaihteluita, kun taas dynaamiset mikrofonit käyttävät liikkuvia keloja magneettikentän muuttamiseksi ja sähköisen signaalin tuottamiseksi.

Yksinkertainen mikrofonivahvistin

Tiedämme, että kaiutin muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi ja tuottaa ääniaallon, ja tiedämme myös, että mikrofoni tekee täsmälleen päinvastaisen asian, joka tuottaa sähköaallon äänisignaalista. Voimmeko siis yhdistää mikrofonin suoraan kaiuttimeen ? Tykkää alla oleva kuva?

No, EI, se ei ole mahdollista. On totta, että mikrofoni tuottaa sähköenergiaa, mutta se ei riitä valtavan kuormituksen, eli kaiuttimen, käyttämiseen. Mikrofonin sähköinen lähtö tuottaa pienen määrän virtaa, joka on liian pieni tekemään jotain hyödyllistä siitä, ja amplitudi on myös pieni. Toisaalta kaiutin tarvitsee suurta virtaa suurella amplitudilla tuottamaan riittävästi liikettä ja tuottamaan kuuluvan kovan äänen.

Joten mikä on ratkaisu? Se on helppoa, meidän on lisättävä esivahvistin, mahdollisesti tehovahvistin tai molemmat, jotta voimme tehdä jotain hyödyllistä ja tuottaa voimakkaamman äänen ulostulokaiuttimesta.

Tässä projektissa teemme pienen mikrofonivahvistimen LM386-tehovahvistimella, joka riittää tuottamaan kovaa ääntä ½ watin 8 ohmin kaiuttimesta. Jos olet kiinnostunut vahvistimista, tarkista muut äänivahvistinpiirimme. Yksinkertainen vahvistinpiiri voidaan myös rakentaa transistorilla käyttämättä mitään vahvistinpiiriä.

Vaaditut komponentit

Tarvitsemme seuraavat asiat yksinkertaisen mikrofonivahvistimen valmistamiseksi -

LM386
10uF / 16V kondensaattori
470uF / 16V
0.047uF / 16V Polystar Flim -kondensaattori
10R ¼ wattia
12 V: n virtalähde
8 ohmia /.5 watin kaiutin
Kapseli- tai elektrettimikrofoni
.1uF kondensaattori
10k 1/4 ^th Watt Vastus
Leipälauta
Kiinnitä johdot

Jos olet kiinnostunut Vero-laudasta, seuraavia asioita tarvitaan lisäksi-

Juotin
Juotoslanka
Vero-lauta.

Piirikaavio

Yksinkertaisen mikrofonista kaiuttimeen -piirin kaavio on esitetty alla -

Piiri on täsmälleen sama kuin Texas Instrumentsin LM386-lomakkeessa. Poistimme 10k potin osan ja lisäsimme mikrofonin vahvistimen ylimääräisen esijännitepiirin.

Kytkentäkaaviossa Vahvistin on esitetty vastaavien pin-kaavioiden kanssa. Vahvistin tuottaa 200-kertaisen vahvistuksen lähdössä tulosta riippuen. 10uF-kondensaattori nastojen 1 ja nastojen 8 yli on vastuussa vahvistimen 200x-vahvistuksesta. Emme muuttaneet vahvistimen vahvistusta piirirakenteessamme. Lisäksi 250uF-kondensaattori on kytketty kaiuttimen yli. Olemme muuttaneet arvoa ja käyttäneet 470uF 250uF-kondensaattorin sijaan. On 0.05uF kondensaattori yhdessä 10R vastuksen kanssa. Tätä RC-yhdistelmää kutsutaan snubber- tai clamp-piiriksi, joka suojaa vahvistinta kaiuttimen tuottamalta takaosalta. Käytimme yleistä mutta läheistä arvoa 0,047uF 0,05uF: n sijaan. Muut piirit ja liitännät pysyvät samoina rakentamisessamme.

Lisäksi tehovahvistin voi ajaa laajaa kuormitusaluetta 4 - 32 Ohmista, ja sitä voidaan käyttää 5 - 12 V: n virralla. Meidän on oltava varovaisia tämän luokituksen suhteen, muuten voimme vahingoittaa päätevahvistinta tai ulostulokaiutinta.

LM386-äänivahvistimen IC

Jos haluat liittää IC: n leipälautaan tai juottamaan verboardille, meidän on tiedettävä tehovahvistimen IC: n LML386: n pin-kaavio. LM386-äänivahvistimen IC: n pinout ja Pin-kuvaus on annettu alla.

PIN 1 ja 8 : Nämä ovat vahvistuksen ohjauksen PIN-koodit, sisäisesti vahvistus asetetaan 20: ksi, mutta sitä voidaan kasvattaa 200: een käyttämällä kondensaattoria PIN 1: n ja 8 välillä. Olemme käyttäneet 10uF kondensaattoria C3 saadaksesi suurimman vahvistuksen eli 200 Vahvistus voidaan säätää mihin tahansa arvoon välillä 20 - 200 käyttämällä oikeaa kondensaattoria.

Nastat 2 ja 3: Nämä ovat äänisignaalien PIN-koodit. Tappi 2 on negatiivinen tuloliitin, kytketty maahan. Nasta 3 on positiivinen tuloliitin, jossa äänisignaali syötetään vahvistettavaksi. Piirissämme se on kytketty lauhdutinmikrofonin positiiviseen napaan 100k potentiometrillä RV1. Potentiometri toimii äänenvoimakkuuden säätönupina.

Nastat 4 ja 6: Nämä ovat IC: n virtalähteen nastat, nasta 6 on + Vcc ja nasta 4 on maadoitettu. Piiri voidaan syöttää jännitteellä 5-12v.

Tappi 5: Tämä on ulostulon PIN, josta saamme vahvistetun äänisignaalin. Se on kytketty kaiuttimeen kondensaattorin C2 kautta DC-kytketyn kohinan suodattamiseksi.

Tappi 7: Tämä on ohitusliitin. Se voidaan jättää auki tai maadoittaa kondensaattorilla vakauden takaamiseksi

IC koostuu 8 nastasta, Pin - 1 ja pin - 8 ovat vahvistuksen säätötappi. Kaaviossa 10uF-kondensaattori on kytketty nastan 1 yli nastaan 8. Nämä kaksi nastaa asettavat vahvistimen lähtövahvistuksen. Datalehden mallin mukaan 10uF-kondensaattori on kytketty näiden kahden nastan poikki ja tästä johtuen vahvistimen lähtö on kiinteästi 200x. Lisätietoja LM386-äänivahvistinpiirin käytöstä on täällä.

Elektrettimikrofoni

Nyt tulo-osassa olemme käyttäneet Electret-mikrofonia. Elektreettimikrofoni käyttää sähköstaattista kondensaattoria kapselin sisällä. Sitä käytetään laajalti nauhureissa, puhelimissa, matkapuhelimissa sekä mikrofonipohjaisissa kuulokkeissa, Bluetooth-kuulokkeissa.

Elektreettimikrofoni koostuu kahdesta virtaliittimestä, positiivisesta ja maadoitetusta. Käytämme CUI INC: n Electret-mikrofonia. Jos näemme datalehden, voimme nähdä Electret-mikrofonin sisäisen yhteyden.

Electret-mikrofoni koostuu kondensaattoripohjaisesta materiaalista, joka muuttaa kapasitanssia värähtelyn avulla. Kapasitanssi muuttaa kenttätransistorin tai FET: n impedanssia. FET: n on oltava esijännitetty ulkoisen vastuksen avulla. RL on ulkoinen vastus, joka on vastuussa mikrofonin vahvistuksesta. Käytimme 10 k: n vastusta RL: nä. Tarvitsemme lisäkomponentin, keraamisen kondensaattorin, DC: n estämiseksi ja AC-äänisignaalin hankkimiseksi. Käytimme.1uF: ää mikrofonin DC-estokondensaattorina. Elektrettimikrofonin sisällä oleva kokonaisresistiivinen kuorma on 2,2 kt.

Jos haluat lisätietoja mikrofonista, katso miten MIC: tä käytetään elektroniikkapiireissä.

Kaiutin

Kaiuttimessa käytimme 8 ohmia, 5 watin kaiutinta. Näemme kaiuttimen alla olevassa kuvassa-

Olemme rakentaneet Audio Voiceover -piirin leipälaudalle -

Piirin toiminta on yksinkertaista ja se voidaan ymmärtää LM386 IC: n nastojen tapien kuvauksesta. Piirin täydellinen toiminta selitetään alla olevassa videossa.

Muistettavaa

Huomaa piirin keskeytymätön toiminta seuraavista kohdista:

Rakenna piiri Veroboardilla. PCB on hyvä valinta.
Poista R2 ja säädä mikrofonin vahvistusta potentiometrillä.
Liitä pitkä johto kaiuttimen yli ja pidä se kauemmas mikrofonista. Palaute on pienempi.
Käytä ylimääräisiä suodattimia puhtaan äänen tuottamiseksi.
Käytä oikeaa matalan aaltoilun virtalähdettä.