วิธีสร้างวงจรขยายไมโครโฟน

ในบทความนี้เราจะมาดูวิธีสร้างวงจรขยายไมโครโฟนพร้อมเครื่องขยายเสียง LM324 วงจรนี้สามารถใช้เป็นเครื่องขยายเสียงล่วงหน้าที่ดีสำหรับโครงการเสียง

การเลือก Opamp

หัวใจของวงจรขยายไมค์คือออปแอมป์ LM324 ซึ่งเป็น Quad op-amp ที่ขึ้นรูปด้วย IC เดี่ยว . เราจะใช้หนึ่งในนั้นสำหรับโครงการของเรา ผู้อ่านสามารถลองใช้ op-amp ต่างๆเช่น IC 741 เป็นต้นหรือ IC LM321

ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์ที่แปลงคลื่นเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า แต่สัญญาณไฟฟ้าดิบจากไมโครโฟนไม่เพียงพอที่จะประมวลผลสัญญาณสำหรับโครงการของคุณ

ไมโครโฟนทั่วไปที่ใช้สำหรับโปรเจ็กต์งานอดิเรกอาจให้สัญญาณสูงสุดถึงสูงสุดประมาณ 0.02V ซึ่งไม่เพียงพอที่จะตรวจจับโดย IC หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ ในการผลิตสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเราจำเป็นต้องมีเครื่องขยายเสียง

กำไรของ OpAmp

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ op-amp คือเราสามารถปรับอัตราขยายได้โดยการเปลี่ยนค่าตัวต้านทานเฉพาะ

กำไรของเครื่องขยายเสียงที่แสดงนั้นได้มาจาก:

กำไร = 1 + (R2 / R1)

หากเรากำลังเชื่อมต่อหูฟังที่เอาต์พุตเราต้องมีสัญญาณสูงสุดถึงจุดสูงสุดอย่างน้อย 2V เพื่อที่จะได้ยินเสียงที่เหมาะสม ดังนั้นเราต้องขยายสัญญาณที่กำหนดอย่างน้อย 100 ครั้ง

เอาต์พุต = 0.02V x 100 = 2V

จำนวนหรือเวลาที่คุณจะขยายสัญญาณอินพุตเรียกว่า 'อัตราขยาย' ที่นี่กำไรคือ 100 มันเป็นค่าที่ไร้มิติดังนั้นจึงไม่มีหน่วย

การออกแบบ:

ขอแนะนำให้รักษาค่า R1 ให้คงที่สำหรับผู้เริ่มต้นและเปลี่ยนค่า R2 เพื่อปรับค่าเกน

เรากำลังรักษาค่า R1 เป็น 1K โอห์มและ R2 เป็น 100K โอห์ม ใช้สูตรกำไรเราจะได้ 100 เป็นผลลัพธ์

กำไร = 1+ (100K / 1K) = 101 (กำไร)

ดังนั้นหากคุณจะเชื่อมต่อสิ่งที่ทรงพลังกว่าเช่นลำโพงตัวเล็กเราอาจต้องเพิ่มอัตราขยายให้มากขึ้น

โปรดจำไว้เสมอว่าคุณไม่สามารถรับบางสิ่งเพิ่มเติมจากสิ่งที่ไม่มีได้ดังนั้นเราจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอที่อินพุต

หากคุณต้องการสูงสุดถึงสูงสุด 10V คุณต้องใช้อย่างน้อย 12V มิฉะนั้นอาจเกิดการตัดที่เอาต์พุต ซึ่งอาจไม่ให้เอาต์พุตเสียงที่ดีและสะอาด

วงจรขยายสัญญาณไมโครโฟนที่นำเสนอสามารถขยายสัญญาณอินพุตได้หลายพันครั้งซึ่งไม่ได้หมายความว่าคุณจะขับลำโพงโฮมเธียเตอร์ได้

วงจรนี้สามารถส่งออกกระแสที่ช่วง mA เท่านั้น หากคุณต้องการขับลำโพงขนาดใหญ่เหล่านั้นคุณอาจต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่า 1 แอมแปร์

แผนภาพพิน:

แผนภูมิวงจรรวม:

แหล่งพลังงานคือแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างซึ่งประกอบด้วยแบตเตอรี่ 9V สองก้อนพร้อมกับตัวเก็บประจุเพื่อการใช้พลังงานที่ราบรื่นและมีเสียงรบกวนน้อยลง 2.2uF capacitor ใช้สำหรับกำจัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เข้าสู่ IC

ตัวต้านทาน 4.7K ช่วยเปิดไมโครโฟน R1 และ R2 คือตัวต้านทานปรับค่ากำไรคุณสามารถคำนวณค่าของคุณเองได้ 2.2uf ตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตคือการตัดส่วนประกอบ DC

MIC Amplifier Circuit โดยใช้ทรานซิสเตอร์สองตัว

ไมโครโฟนไดนามิกแบบคริสตัลและอิมพีแดนซ์สูงมักไม่อนุญาตให้เราใช้กับสายไฟยาวยกเว้นเมื่อมีการนำหม้อแปลงข้อต่อบางตัวมาใช้ เนื่องจากเสียงฮัมและรถกระบะอื่น ๆ อาจเข้ามาในแถวได้ แต่หม้อแปลงขนาดเล็กอาจมีราคาแพงเกินไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการเรียกร้องการตอบสนองความเที่ยงตรงสูง

แนวคิดด้านล่างแสดงถึงเทคนิคที่ช่วยให้เราสามารถใช้พรีแอมพลิไฟเออร์ได้แม้ในระยะทางไกลจากแหล่งสัญญาณเพลงหรือเสียงพูด ปรีแอมพลิไฟเออร์นี้ติดตั้งที่ปลายไมโครโฟนซึ่งทำงานเหมือนหม้อแปลงจับคู่อิมพีแดนซ์ (สูงไปต่ำ) และพร้อมกันนี้ยังมีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

วงจรนี้ไม่ธรรมดาเนื่องจากกำลังของปรีแอมป์ถูกดึงออกมาจากเพาเวอร์แอมป์หลักและจ่ายผ่านคอร์ดไดนามิกโคแอกเซียลทั่วไป

PREAMP SUPPLY

รูปต่อไปนี้แสดงรายละเอียดการดำเนินงานพื้นฐานของการออกแบบ

ก่อนอื่นให้จินตนาการถึงแหล่งจ่ายไปยังปรีแอมป์ที่มาจากยูนิตเพาเวอร์แอมป์หลัก

ตัวต้านทาน Ra และ Rb สร้างแรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังพรีแอมพลิไฟเออร์ ดังนั้นเมื่อพรีแอมป์ดึงกระแส I แอมป์แรงดันไฟฟ้าที่รับที่ปรีแอมป์สามารถคำนวณได้โดย

V ปรีแอมป์ = Vs - I (Ra + Rb)

โดยที่ V คือแรงดันไฟฟ้า พรีแอมพลิฟายเออร์ที่มีรายละเอียดในบทความนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทำงานโดยใช้ที่แหล่งจ่าย 10V

กระแสที่จำเป็นคือ 2mA หากเราพิจารณาแรงดันไฟฟ้าที่แตะบนแอมพลิฟายเออร์หลักคือ Vs และถ้า Ra ถูกทำให้เท่ากับ Rb สมการข้างต้นจะทำให้ง่ายขึ้น

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) โอห์ม

อาจเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องสังเกตในขั้นตอนนี้ว่าจะต้องใช้แนวทางเฉพาะในการรับแรงดันไฟฟ้าจากเครื่องขยายเสียงหลักกับแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แรงดันต่ำที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดแตะ 50V

ต้นแบบนี้มีไว้สำหรับเครื่องขยายเสียงที่ทำงานกับแหล่งจ่ายไฟ 20V สามารถใช้เครื่องขยายเสียงทรานซิสเตอร์ที่คล้ายกันที่มีแหล่งจ่ายประเภทนี้ได้

เมื่อพิจารณาถึงแหล่งจ่ายไฟของเครื่องขยายเสียงคือ 20V แล้ว

Ra = Rb = 2.5K หรือ 2.2K แม้ค่านี้จะไม่สำคัญนัก แต่ก็ไม่ต่ำกว่านี้