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.
Здравствуйте! В этой статье я хочу вам рассказать от микрофонном предусилителе.
Из самого названия статьи понятно, что мы будем что-то усиливать. Для начала рассмотрим один пример. Вы подключили к компьютеру динамический микрофон и решили записать свой голос. Но кроме очень тихой речи, переполненной множеством шумов и помех вы ничего не услышали. А все потому, что на входе аудио-карты компьютера появляются 1,5 В. Это самые полтора вольта прижимают катушку внутри микрофона, а когда вы говорите, они мешают ей двигаться. Значит это напряжение нужно как-то убрать и усилить сигнал. Для этого мы и сделаем предварительный усилитель. То есть, звук с микрофона попадет в компьютер уже усиленный и без шумов.
И так, приступим.
Для этого нужны следующие компоненты:
Резисторы
– 4,7 кОм – 2шт., 470 кОм, 100кОм.
Конденсаторы
– 4,7 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ.
Транзистор
– КТ315.
Светодиод
– не обязательно.
Инструменты:
Паяльник, кусачки, пинцет, ножницы, клеевой пистолет и т.д
.
Приступаем к изготовлению.
1.
Для начала разберемся со схемой и деталями.
Резистор R5
ставится для электретного микрофона
и выполняет роль смещения напряжения. Его мы не используем. Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102, BC847. У КТ3102 коэффициент усиления больше, поэтому его предпочтительнее ставить. Светодиод не обязателен. Если он не нужен, замените его диодом. У себя я нашел кусочек самодельной макетной платы. На ней и буду делать схему.
2. Теперь согласно схеме, припаиваем все компоненты.
3. Далее припаиваем разъемы питания, вход и выход для микрофона, выключатель питания. Разъем для джека на 6,3 мм. я взял от старого DVD проигрывателя, джек на 3,5 мм. – от магнитофона. Разъем для батареи от нерабочей кроны, выключатель от игрушечной машинки. Припаиваем все к плате.
На фото нет светодиода, он появился позже.
4. Теперь займемся корпусом. У меня нашлась какая-то пластмассовая коробочка без дна. Она как раз подошла под все детали. В ней сверлим отверстия под разъемы, светодиод, вырезаем прямоугольное отверстие под выключатель.
5. Теперь собираем все в корпус. Крону и плату приклеиваем на двухсторонний скотч, разъемы на термоклей.
Дно сделал из прочного черного картона.
6. Проверяем. У меня имелся самый дешёвый караоке-микрофон BBK. Его я и подключил. Далее проводом джек-джек, подключаем выход усилителя к компьютеру, колонкам, или к чему вам нужно. Включаем питание. Светодиод загорелся. Предусилитель работает.
Основополагающий компонент, без которого не было ни одного современного электронного устройства - транзистор. Чтобы понять как работает этот полупроводниковый прибор, соберем простейший усилитель на одном транзисторе.
Так как целью было ознакомление с работой транзистора, а не сборка конечного устройства для использования в быту, я не стал выбирать и специально покупать какой-то определенный транзистор, а взял тот, который оказался под рукой - П307В. Скачал из интернета так называемый даташит(datasheet) для П307 из которого узнал что данный тип транзистора имеет n-p-n структуру, низкочастотный, маломощный и подходит для применения в усилителях.
Как известно из школьной программы физики, транзистор - это, образно выражаясь, слоеный пирог, состоящий из трех слоев полупроводникового материала. Полупроводник - это такой материал, который отличается сильной зависимостью своей проводимости от концентрации примесей и других факторов. Самый распространенный полупроводник - это кремний.
В зависимости от вводимой в полупроводник примеси, он становится p-типа или n-типа. Транзисторы могут иметь n-p-n или p-n-p структуру. Центральный слой полупроводника называется базой, а два крайних - эмиттер и коллектор. На схемах они обозначаются следующим образом:
Принцип работы транзистора сводится к тому что малыми токами, подаваемыми на базу, можно управлять большими токами, протекающими между эмиттером и коллектором.
Транзисторы n-p-n типа управляются (активируются) положительным напряжением, которое прикладывается к базе транзистора относительно эмиттера.
Транзисторы p-n-p типа управляются отрицательным напряжением, которое создается на базе относительно эмиттера.
У электронщиков есть одна крылатая фраза: "Никто не умирает так тихо и незаметно как транзистор". Если на выводы транзистора подать слишком большой ток, то он сразу же выйдет из строя. Допустимые токи для разных транзисторов можно узнать в даташите, для маломощных обычно не более 20мА.
Проверить транзистор можно при помощи обычного мультиметра. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления в диапозоне тысяч Ом, подсоединяем красный щуп к базе, а общий - черный щуп, попеременно, к эмиттеру, потом к коллектору, прибор должен показывать сопротивление, в моем случае порядка 300 Ом. Далее подсоединяем общий щуп к базе, а красный щуп попеременно к эмиттеру, потом к коллектору, прибор не должен показывать сопротивление, как будто это диэлектрик. Если все-же показывает сопротивление в обоих направлениях, то p-n переход пробит. То есть от базы к эмиттеру и от базы к коллектору ток должен проходить только в одном направлении. Переходы база - эмиттер и база - коллектор при проверке транзистора можно сравнить с двумя диодами, соединенными между собой. Транзисторы p-n-p структуры проверяются аналогично, но направления проводимости будут противоположными.
Кроме транзистора понадобились микрофон, динамик, переменный резистор и источник питания.
динамик у меня оказался под рукой этот, но можно взять любой, даже обычные наушники-капельки
переменный резистор на 20кОм, постоянные резисторы на 10кОм и 300Ом
источник питания - два аккумулятора по 3.7v, соединенные последовательно, что дает в сумме 7.4v
Все манипуляции с электронными компонентами очень удобно делать на макетной плате, не требующей пайки. Для включения детали в схему нужно просто воткнуть ее в отверстия платы. Макетную плату дешевле всего заказать на Алиэкспрессе, я покупал вот эту макетную плату в комплекте с usb адаптором питания и набором перемычек
Для начала я решил проверить работу транзистора в режиме ключа. Резистор для предохранения от превышения тока на светодиоде - 200 Ом, хотя источник питания не достаточно мощный чтобы вывести светодиод из строя. Таким образом эмиттерно-коллекторная цепь собрана, но светодиод не светится. для того чтобы ток потек, нужно приложить небольшое положительное сопротивление к базе. Для этого я взял два проводника, один подсоединил к плюсу, а второй - к базе, и замкнул их пальцем, так чтобы они не касались друг-друга. То есть использовал сопротивление небольшого участка кожи пальца. Сопротивление пальца довольно большое и ток сильно уменьшился, но даже этого небольшого тока на базе транзистора хватило чтобы приоткрыть переход эмиттер-коллектор и светодиод начал светиться.
Чтобы из простого электронного ключа на одном транзисторе сделать усилитель микрофона, необходимо вместо светодиода подключить динамик, а к базе - резистор и микрофон.
Тут я столкнулся с двумя трудностями, во-первых я не знал с каким сопротивлением на базе будет нужный ток. Именно от этого так называемого "тока смещения на базе транзистора" будет зависеть усиление, то есть громкость в динамике. Поэтому я решил взять переменное сопротивление. Путем подбора оказалось что усилитель работал с сопротивлением в диапазоне от 11кОм до 33кОм, за этими пределами в динамике не было слышно ничего. Наибольшая громкость достигалась примерно при 14кОм. Это значение зависит от входного сигнала, в данном случае от применяемого микрофона.
Данный усилитель будет работать, если динамик подключать в разрыв между эмиттером и минусом так и между плюсом и коллектором.
Хотя этот усилитель делался только в целях ознакомления с работой транзистора, он вполне работоспособен и ему можно найти применение. Звуки перед микрофоном отчетливо слышны в динамике.
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.
Очень простые и качественные схемы микрофонных усилителей с низковольтным питанием для любых радиолюбительских конструкций
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
В статье приведены простые схемы микрофонных усилителей , которые найдут применение и для компьютера, и в караоке, и как просто микрофонные усилители для различных радиолюбительских устройств .
Немного о применяемых микрофонах.
Чаще всего радиолюбители применяют в своих устройствах два типа микрофонов – динамический, или электретный.
Отечественное обозначение:
- МД – микрофон динамический
- МКЭ – микрофон конденсаторный, электретный
Диапазон воспроизводимых частот у них примерно одинаковый, в среднем – 50-16000 Герц.
Чувствительность у динамических микрофонов – 1-2 мв/Па, у электретных – 1-4 мв/Па.
Для работы электретных микрофонов требуется дополнительный источник питания – 1,5-4,5 вольт (питание также нужно для встроенного в капсюль полевого транзистора, который служит для согласования высокого выходного сопротивления микрофона с низким входным сопротивлением усилителя).
Капсюль динамического микрофона обладает низким выходным сопротивлением и напряжением. Поэтому, все без исключения динамические микрофоны снабжаются согласующим повышающим трансформатором, встроенным в их корпус.
Чаще всего в радиолюбительских схемах присутствует узел питания электретных микрофонов, но если нет, то вот типовая схема включения электретного микрофона:
Сопротивление резистора R1 зависит от питающего напряжения. Примерно можно его выбирать так:
– при питающем напряжении 1,5 – 3 вольта – как на схеме, 2,2 кОм
– при 4,5 вольта – 4,7 кОм
– более 4,5 вольт – около 10 кОм
Типовая схема питания и подключения электретного микрофона к микрофонному усилителю:
– при низковольтном питании:
- при питании напряжением более 4,5 вольт можно применить стабилитрон на соответствующее напряжение:
Я думаю, что с микрофонами более-менее понятно.
Теперь переходим к микрофонным усилителям.
В статье приведены несколько схем на транзисторах и микросхемах.
Напряжение питания всех транзисторных схем в примерах – 3 вольта. Если у вас более высокое напряжение питания, то в схемы надо добавить . Ток потребления усилителей – около 1 мА.
Первая схема.
Микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости.
Усилитель не требует подбора элементов схемы.
Коэффициент усиления составляет не менее 150-200 во всей полосе частот.
Схема усилителя:
В схеме, кроме указанных транзисторов, можно применить КТ3102 и КТ3107 с любым буквенным индексом, допустима замена на КТ315 и КТ361, но работа усилителя может ухудшиться. Также можно применить и их зарубежные аналоги.
Такую же замену транзисторов можно производить и в остальных схемах микрофонных усилителей.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на двух транзисторах:
Вторая схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах.
Коэффициент усиления – 300-400.
Схема усилителя:
Особенность этого усилителя – коррекция частотной характеристики во втором каскаде, которая достигается включение параллельно резистору R7 цепочки С4 и R5. На низких частотах сопротивление конденсатора С4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах:
Третья схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах разной проводимости.
Коэффициент усиления – до 1000.
Схема усилителя:
В случае необходимости усиление можно снизить увеличением номинала резистора R3 (при R3 равном 1 кОм, коэффициент усиления составляет – 100).
Для нормальной работы усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора равнялось +1,4 вольта, которое устанавливается подбором номинала резистора R1.