Détails Créé le 21.10.2014 07:27

L'élément fondamental, sans lequel il n'y avait pas un seul moderne appareil électronique-transistor. Pour comprendre le fonctionnement de ce dispositif semi-conducteur, assemblons l'ampli le plus simple sur un transistor.

Étant donné que le but était de se familiariser avec le fonctionnement du transistor et non d'assembler l'appareil final pour un usage quotidien, je n'ai pas choisi et acheté spécifiquement un transistor en particulier, mais j'ai pris celui qui était à portée de main - P307V. J'ai téléchargé sur Internet la soi-disant fiche technique du P307, à partir de laquelle j'ai appris que ce type de transistor a une structure n-p-n, basse fréquence, basse puissance et convient à une utilisation dans les amplificateurs.

Comme le montre le programme scolaire de physique, un transistor est, au sens figuré, gâteau en couches, constitué de trois couches de matériau semi-conducteur. Un semi-conducteur est un matériau qui se caractérise par une forte dépendance de sa conductivité à la concentration d'impuretés et d'autres facteurs. Le semi-conducteur le plus courant est le silicium.

Selon l'impureté introduite dans le semi-conducteur, il devient de type p ou de type n. Les transistors peuvent avoir une structure n-p-n ou p-n-p. La couche centrale d'un semi-conducteur s'appelle la base et les deux couches extrêmes sont l'émetteur et le collecteur. Sur les schémas, ils sont indiqués comme suit :

Le principe de fonctionnement du transistor est que de petits courants fournis à la base peuvent être contrôlés par de grands courants circulant entre l'émetteur et le collecteur.

Les transistors NPN sont commandés (activés) par une tension positive appliquée à la base du transistor par rapport à l'émetteur.

Transistors PNP sont contrôlés par une tension négative qui est générée à la base par rapport à l'émetteur.

Les ingénieurs électroniciens ont un slogan : "Personne ne meurt aussi silencieusement et imperceptiblement qu'un transistor." Si trop de courant est appliqué aux bornes du transistor, il échouera immédiatement. Courants admissibles pour différents transistors peuvent être trouvés dans la fiche technique, pour une faible puissance généralement pas plus de 20mA.

Vous pouvez vérifier le transistor avec un multimètre conventionnel. Nous allumons le multimètre en mode de mesure de résistance dans la plage de milliers d'ohms, connectons la sonde rouge à la base et la sonde commune à la sonde noire, alternativement à l'émetteur, puis au collecteur, l'appareil doit montrer une résistance , dans mon cas environ 300 ohms. Ensuite, nous connectons la sonde commune à la base et la sonde rouge alternativement à l'émetteur, puis au collecteur, l'appareil ne doit pas montrer de résistance, comme s'il s'agissait d'un diélectrique. S'il montre toujours une résistance dans les deux sens, alors jonction p-n cassé. C'est-à-dire que de la base à l'émetteur et de la base au collecteur, le courant doit passer dans un seul sens. Les transitions base - émetteur et base - collecteur lors de la vérification d'un transistor peuvent être comparées à deux diodes connectées l'une à l'autre. transistors structures p-n-p sont vérifiés de la même manière, mais les sens de conduction seront opposés.

En plus du transistor, un microphone, un haut-parleur, une résistance variable et une source d'alimentation étaient nécessaires.

J'avais ce haut-parleur à portée de main, mais vous pouvez prendre n'importe quel écouteur, même ordinaire

Résistance variable 20kΩ, résistances fixes 10kΩ et 300Ω

alimentation - deux batteries 3.7v connectées en série, ce qui donne un total de 7.4v

Toutes les manipulations avec Composants electroniques très pratique à faire sur une planche à pain qui ne nécessite pas de soudure. Pour inclure une pièce dans le circuit, il vous suffit de la coller dans les trous de la carte. Le moyen le moins cher de commander une planche à pain est sur Aliexpress, j'ai acheté cette planche à pain complète avec un adaptateur secteur USB et un jeu de cavaliers

Pour commencer, j'ai décidé de vérifier le fonctionnement du transistor en mode clé. La résistance de protection contre les surintensités sur la LED est de 200 ohms, bien que l'alimentation ne soit pas assez puissante pour désactiver la LED. Ainsi, le circuit émetteur-collecteur est assemblé, mais la LED ne s'allume pas. Pour que le courant circule, vous devez appliquer une petite résistance positive à la base. Pour ce faire, j'ai pris deux conducteurs, l'un connecté au plus et le second à la base, et les ai fermés avec mon doigt afin qu'ils ne se touchent pas. C'est-à-dire que j'ai utilisé la résistance d'une petite zone de la peau du doigt. La résistance du doigt est assez grande et le courant a fortement diminué, mais même ce petit courant à la base du transistor était suffisant pour ouvrir légèrement la jonction émetteur-collecteur et la LED a commencé à briller.

Pour fabriquer un amplificateur de microphone à partir d'une simple clé électronique sur un transistor, vous devez connecter un haut-parleur au lieu d'une LED, ainsi qu'une résistance et un microphone à la base.

Ici, j'ai rencontré deux difficultés, premièrement, je ne savais pas avec quelle résistance le courant requis serait à la base. C'est de ce soi-disant "courant de polarisation à base de transistors" que dépendra le gain, c'est-à-dire le volume dans le haut-parleur. J'ai donc décidé de prendre une résistance variable. Par sélection, il s'est avéré que l'amplificateur fonctionnait avec une résistance comprise entre 11 kOhm et 33 kOhm, au-delà de ces limites, rien n'était entendu dans le haut-parleur. Le volume le plus élevé a été atteint à environ 14 kOhm. Cette valeur dépend du signal d'entrée, en l'occurrence du microphone utilisé.

Cet amplificateur fonctionnera si le haut-parleur est connecté dans l'espace entre l'émetteur et le moins et entre le plus et le collecteur.

Bien que cet amplificateur ait été conçu uniquement dans le but de se familiariser avec le fonctionnement du transistor, il est tout à fait fonctionnel et peut être utilisé. Les sons devant le microphone sont clairement audibles dans le haut-parleur.

Un amplificateur de microphone simple pour un ordinateur avec vos propres mains

Cet article porte sur la conception d'un amplificateur de microphone simple pouvant être utilisé pour amplifier le signal d'un microphone à électret ou dynamique.

Avec un nombre minimum de pièces, un tel amplificateur permet d'améliorer le rapport signal sur bruit et d'augmenter le gain du signal du microphone par rapport à l'amplificateur de la carte audio intégrée. https://site/

Je suis sur le point d'enregistrer ma première leçon vidéo. Déjà fait. Mais, la toute première tentative d'enregistrement d'une voix s'est heurtée à un bruit incroyablement élevé et à un gain insuffisant de l'amplificateur de microphone de la carte audio intégrée.

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En désactivant le mode Microphone Boost, le bruit a été réduit, mais le niveau de gain est devenu si faible qu'il est devenu impossible d'enregistrer quoi que ce soit.

J'avais déjà décidé d'acheter une carte audio séparée, mais il s'est avéré que bon son la carte est très chère et la carte économique à 10 $, bien qu'elle ait un niveau de bruit inférieur, possède également un amplificateur de microphone avec un gain pas très élevé.

Alors, je me suis lancé dans la fabrication d'un simple amplificateur de microphone.

Les toutes premières expériences avec des modèles d'amplificateurs de microphone ont montré que le niveau de bruit peut être réduit et le gain augmenté.

Il ne reste plus qu'à s'émerveiller de la façon dont les développeurs de matériel informatique parviennent à donner de telles "perles" à la montagne, alors que seuls quelques détails à un sou résolvent le problème du bruit et de l'amplification.

Construction et détails.

Lors du choix d'un circuit amplificateur, je me suis principalement concentré sur la facilité d'utilisation et le nombre minimum de pièces dépensées pour la construction. La tâche de fabriquer un amplificateur super-duper avec des performances record n'était pas définie.

Après avoir prototypé plusieurs circuits sur des microcircuits soviétiques, j'ai opté pour le microcircuit K538UN3A (KR538UN3A). https://site/

Les raisons sont les suivantes:

Pourquoi DL123A (CR-P2) ? En raison du remplissage toxique, les boîtiers de ces éléments sont en acier inoxydable et soigneusement scellés, ce qui élimine la destruction du boîtier et l'endommagement du circuit amplificateur. Ce dernier se produit souvent lors de l'utilisation d'éléments salins et alcalins (alcalins). (Les éléments alcalins du GP ont endommagé ma Maglite préférée).

Paramètres techniques K538UN3A.

Ci-dessous, je publie des données techniques tirées d'un ouvrage de référence papier sur les microcircuits analogiques, car je ne l'ai pas trouvé sur le réseau des informations détailléesà propos de cette puce.

Le microcircuit est un amplificateur de signal à large bande à très faible bruit avec une fréquence allant jusqu'à 3 MHz. Les caractéristiques de bruit de l'amplificateur sont optimisées pour un fonctionnement avec des générateurs de signaux à faible impédance. Le gain est fixé par un diviseur interne, mais il est possible de le régler en externe. L'amplificateur est destiné à être utilisé comme préamplificateur de lecture dans un équipement classe supérieure, et également comme amplificateur pour les capteurs à faible résistance. Boîtier 2101.8-1 (DIP8) ou 301.8-2.

Paramètres électriques.

Tension d'alimentation nominale - + 6V.

Courant de consommation à Up = 6V, T = -45 ... + 70C, pas plus de - 5mA.

Gain de tension avec retour interne à Up = 6V, f = 1 MHz, Uin. = 1mV, Rn = 10kOhm, T = +25C :

au moins - 200,

pas plus de 300

la valeur typique est de 250.

Gain de tension sans interne retourà Up = 6V, f = 1MHz, Uin = 1mV, Rn = 10kΩ, Т = +25С, la valeur typique est 3000.

Tension de bruit intrinsèque normalisée à Up = 6V, f = 1 MHz, Uin = 1mV, Rg = 500 Ohm, Rn. = 10kOhm, Т = +25С, pas plus de - 5nV / √Hz, valeur typique - 2,1nV / √Hz.

Tension de sortie maximale Up = 6V, Rn = 2kOhm, Kg = ≤ 10%, Т = -45С, pas moins de 0,5V, la valeur typique est de 1V.

Fréquence supérieure coupure à Up = 6V, Rn = 2kOhm, Ku = 100, Т = +25С, la valeur typique est de 3MHz.

Impédance d'entrée - 10 kOhm.

Limitation des données d'exploitation.

La tension d'alimentation maximale est de 7,5 V.

La tension d'entrée maximale est de 200 mV.

La résistance de charge minimale (à court terme) est de 0 ohm.

Température environnement, exposition à long terme : –45…+70С, exposition à court terme : –60…+125С.

Le but des broches de la puce K538UN3A.

Logement 2101.8-1.

1. Nutrition.
2. Non utilisé.
3. Correction.
4. Entrée.
5. Sortie de réglage de gain.
6. Connexion du filtre DC OS.
7. Général.
8. Sortie.

Logement 301.8-2.

Version quelque peu obsolète du microcircuit.

Schéma typique pour allumer un microcircuit.

1. C2 - filtre de puissance.
2. C5 - division.
3. C6 - correctif.
4. C8 - Filtre OS pour courant continu.
5. R4 - Réglage OS pour courant alternatif.

Le circuit amplificateur de microphone présenté peut amplifier le signal d'un électret et d'un microphone dynamique.

La valeur de la résistance R4 détermine le gain de la puce DA1.

Le gain maximal est atteint à R4 = 0.

Le potentiomètre R3 est utilisé pour ajuster et limiter rapidement le niveau du signal d'entrée en cas de surcharge.

La résistance R2, la diode VD2 et la LED HL1 sont un diviseur de tension sur lequel 2,2 V sont formés pour alimenter un microphone à électret. La résistance R1 est la charge du microphone à électret. La LED HL1 fonctionne également comme un indicateur d'alimentation.

Le circuit peut être grandement simplifié si vous ne comptez que sur l'utilisation d'un microphone dynamique. Il vous suffit de garder à l'esprit que lors de l'utilisation d'un microphone dynamique passif à faible sensibilité, il peut être nécessaire d'augmenter le gain, ce qui entraînera une certaine augmentation du niveau de bruit de l'amplificateur du microphone.

Cartes de circuits imprimés.

Sur les images des cartes de circuits imprimés, la vue du côté des éléments est présentée. Les pistes sont visibles à travers le tableau.

L'image montre un exemple de la disposition PCB d'un amplificateur de microphone universel.

1. Entrée.
2. L'extrémité supérieure du potentiomètre R3 selon le schéma.
3. Curseur du potentiomètre R3.
4. Anode LED HL1.
5. Cadre.
6. Alimentation + 6V.
7. Sortie.
8. Cadre.

Un exemple de disposition de PCB pour un amplificateur de microphone dynamique.

1. Entrée.
2. Cadre.
3. Alimentation + 6V.
4. Sortie.
5. Cadre.

J'ai moi-même réalisé un circuit imprimé en me basant sur les dimensions des commandes et du boîtier à ma disposition.

Cadre.

Pour loger la structure, il serait bon de choisir un boîtier en métal. Si un boîtier en plastique est utilisé, il est souhaitable de placer toute la structure dans l'écran. L'écran peut être fabriqué à partir de boîtes de conserve à base de lait concentré. Ces boîtes sont toujours étamées et se soudent parfaitement (elles n'ont même pas besoin d'être étamées). Et savoureux et sain... pour un bricoleur. Le boîtier de contrôle du niveau du signal doit être connecté au blindage de l'ensemble de l'amplificateur.

La photo montre un boîtier en duralumin et circuit imprimé assemblé. La carte dispose de deux amplificateurs indépendants avec une gestion de l'alimentation séparée. Afin de pouvoir enregistrer un signal stéréo à l'aide de deux microphones arbitraires, l'amplificateur de chaque canal est équipé d'une prise d'entrée séparée.

Les éléments de commande sont montés directement sur le circuit imprimé. Le réglage du gain est effectué une fois en sélectionnant des résistances fixes lors de la configuration de l'amplificateur.

Ensemble amplificateur de microphone. L'amplificateur du microphone est relié à l'ordinateur par un câble blindé, au bout duquel se trouve un connecteur Jack 3,5 mm (Jack 3,5 mm).

Essais comparatifs.

Dans un test comparatif, les commandes ont été réglées sur une position qui fournirait le même niveau du signal enregistré, avec et sans amplificateur de microphone.

Vert - niveau de bruit.

Framboise est une sorte de bruit.

Le graphique montre le niveau de bruit de l'amplificateur de microphone de la carte audio intégrée en mode "Microphone Boost".

Le niveau d'enregistrement est de 1,0.

Le niveau de bruit est d'environ -80 dB.

Afin d'obtenir le niveau de bruit minimum, j'ai réglé le niveau de signal maximum avec la résistance R3. Cela a permis d'utiliser l'amplificateur d'entrée de ligne de la carte audio avec un faible niveau de gain.

Dans ce graphique, le niveau de bruit d'un amplificateur de microphone fait maison.

Niveau d'enregistrement 0,05.

Le niveau de bruit est d'environ -110 dB.

Les pilotes de carat audio ne vous permettent généralement pas de régler le niveau d'enregistrement avec une précision aussi élevée.

Vous pouvez régler le niveau d'enregistrement à quelques fractions de pour cent à l'aide de l'éditeur audio portable gratuit Audacity, dont le lien se trouve dans les documents supplémentaires.

L'enregistrement ou la diffusion du son peut se faire à l'aide de n'importe quel autre programme.

Comment connecter correctement un microphone dynamique à un câble.

Ayant un microphone stéréo d'un vieux magnétophone à bobines, je voulais enregistrer un son stéréo. Mais ce n'était pas là...

La sensibilité des microphones dynamiques est inférieure à la sensibilité des microphones à électret, ce qui impose aux premiers des exigences accrues en termes de protection contre les interférences et les interférences. Cependant, ces exigences sont souvent ignorées par le fabricant. C'est exactement ce qui s'est passé avec mes microphones. Ils étaient connectés au câble de différentes manières, mais chacun se trompait à sa manière.

1. Cadre.
2. Sortie bobine.
3. Sortie bobine.

La figure montre que le microphone de gauche n'avait aucun boîtier connecté, tandis que celui de droite avait l'un des fils de bobine connectés au boîtier. Ces deux connexions ont été effectuées de manière incorrecte, d'autant plus que le câble à paire torsadée blindé a été utilisé.

L'image montre comment connecter correctement un microphone dynamique à un amplificateur de microphone avec une entrée asymétrique.

Et cela connecte un microphone à un amplificateur de microphone avec une entrée symétrique.

Les microphones dynamiques les moins chers sont connectés à l'aide d'un câble blindé à un fil. La figure montre un schéma d'une telle connexion.

Si vous entendez des interférences sous la forme d'un arrière-plan avec une fréquence de 50 Hz, il est préférable de connecter le microphone à l'aide d'un câble à paire torsadée blindé.

La ligne pointillée dans les schémas montre le boîtier métallique du microphone, qui doit être connecté à la tresse de blindage du câble. Les fils de la bobine doivent être connectés à une paire torsadée. Tous les microphones dynamiques économiques ne vous permettent pas de le faire sans douleur. Souvent, l'un des fils de la bobine est déjà connecté au corps métallique du microphone.

N'essayez pas de souder vous-même le fil de la bobine à un autre contact. La bobine est enroulée avec du fil de 0,05 mm et moins. À titre de comparaison, l'épaisseur d'un cheveu humain est de 0,03 à 0,04 mm. Tout contact négligent avec les fils de la bobine entraînera inévitablement une rupture. De plus, les fils de la bobine sont en outre recouverts de colle, ce qui complique également la tâche.

Hourra ! Gagné !

Obtenez le Flash Player pour voir ce lecteur.

Enregistrement stéréo de cinq secondes réalisé avec deux microphones dynamiques et un amplificateur de microphone maison. (Vous devez cliquer sur l'image).

La valeur de la résistance dans le circuit de rétroaction R4 = 50 ohms.

Le niveau du signal de l'amplificateur de microphone est maximal.

Niveau d'enregistrement de l'entrée ligne de la carte audio = 0,2.

L'INA217 est spécialement conçu pour être utilisé dans les préamplis de microphone de studio haut de gamme et présente une faible distorsion et un chemin d'entrée d'amplificateur à faible bruit. L'appareil est idéal pour les sources audio à faible impédance telles que les microphones à faible impédance. Et de nombreux appareils industriels, de mesure et médicaux l'utilisent également en raison de son faible niveau de bruit et de sa large bande passante. Une caractéristique unique du circuit est la réduction de la distorsion du signal à un niveau très bas, même à gain élevé.

Régulateur PR1 - réglage de l'amplification du son. Tableau de dépendance du gain sur sa résistance et schéma structurel indiqué ci-dessous:

La puce nécessite alimentation bipolaire+/-15V courant continu. Ipot : 10 mA. Plus à propos paramètres électriques alimentation INA217 -

Une autre caractéristique du microcircuit est le signal d'entrée différentiel qui, avec niveau faible bruit et distorsion, offre des performances supérieures dans les amplificateurs de microphone professionnels. L'inégalité de gain (déséquilibre) est pratiquement réduite à zéro. L'ampli op OPA2137 est utilisé comme rétroaction pour éliminer la tension de polarisation. L'alimentation fantôme n'est pas incluse dans le circuit lui-même et est dessinée à titre de référence uniquement. L'INA217 se vend 5 $.

Pour assembler un circuit de microphone sensible, nous avons besoin de :

1. Transistor BC547 ou KT3102, vous pouvez essayer KT315.
2. Résistances R1 et R2 avec une valeur nominale de 1 kOhm. Pour augmenter la sensibilité de R1 sous la capsule, avec une valeur nominale de 0,5 - 10 kOhm.
4. Condensateur céramique à disque avec une valeur nominale de 100-300 pF. Il ne peut pas être allumé s'il n'y a pas initialement de "pics" ou d'excitations de l'amplificateur.
5. Condensateur électrolytique 5-100uF (6.3-16V).

Tout d'abord, nous déterminerons la polarité de la connexion microphone-capsule. Cela se fait simplement: le moins est toujours connecté au corps. Puis on assemble le circuit, au moins par montage en surface, au moins sur une mini carte. Toute la sensibilité du préamplificateur dépendra du gain du transistor et de la résistance choisie R1. Habituellement, l'amplificateur est assemblé et fonctionne immédiatement, sa sensibilité doit être suffisante avec une marge.

L'enregistrement a été réalisé sur une capsule sans circuit préamplificateur.

L'enregistrement a été réalisé sur la capsule à partir du circuit préamplificateur.

La différence est visible à l'œil nu. Maintenant, le microphone n'a plus besoin d'être accroché autour du cou et de crier dedans. Vous pouvez le mettre complètement sur la table et parler sans aucun effort supplémentaire. Eh bien, si la sensibilité est trop élevée, elle peut toujours être facilement réduite par les paramètres du système d'exploitation.

Le circuit proposé pour l'assemblage est un préamplificateur à faible bruit qui amplifie le signal d'un microphone à électret à un niveau suffisant pour l'acheminer ensuite vers la ligne audio vers un UMZCH ou un appareil d'enregistrement sonore. Celui-ci utilise un ampli op OPA172 à très faible bruit comme amplificateur pour convertir le courant de sortie du microphone en niveau de signal. Le circuit est alimenté par une tension standard de 9V, il est donc bon de le faire fonctionner à partir de piles. Après tout, même en utilisant une simple couronne, MU fonctionnera pendant près de 100 heures. Sur les batteries au lithium, la durée de vie sera multipliée par 10.

Schéma de l'amplificateur et liste des pièces

Caractéristiques du circuit micro ULF

• Tension d'alimentation 9 V
• Consommation de courant environ 3 mA
• Le microphone est installé directement sur la carte
• PCB MU très petit et étroit

La carte radio planaire est si petite qu'elle peut être cachée dans le corps d'un petit microphone de studio, ou même dans une prise d'entrée audio ! S'il n'est pas dommage d'augmenter la consommation de courant de 1 milliampère, munissez l'appareil d'une LED pour indiquer la mise sous tension, ce sera beaucoup plus pratique à utiliser.

Le circuit n'a pas besoin d'être réglé, mais si vous souhaitez ajuster le gain et la réponse en fréquence à vos besoins, modifiez les valeurs nominales du circuit de rétroaction R2 C2. Deuxième option