Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Elektroonika: Fun & Fundamentals - Eclectic Electret mikrofon

Kolm elektroetmikrofoni vaadatakse altpoolt. Parem paremal: RadioShackist. Vasakpoolne: mouser.com. Alt: allelectronics.com. Maandusterminal on igal juhul paremal pool.

Vanamoodne traadiga telefonide mikrofonid olid suhteliselt rasked, suured ja kallid ning nende helikvaliteet oli kohutav. Tänu materjaliteaduste arengule 1990. aastatel on nüüdseks väikesed, kvaliteetsed ja mõnedest allikatest kättesaadavad vähem kui 1 dollarit.

Elektretmikrofon täidab oma maagiat paari õhukese elektrostaatiliselt laetud membraaniga. Kui heli lained jõuavad üksteisele lähemale, suurendab mikrofoni väike transistor elektrilise potentsiaali kõikumisi. Me saame neid oma ahelates veelgi võimendada ja neid kasutada mitmel otstarbel.

Materjalid

  • Electret mikrofon Enamik 8mm või 10mm elektroetid töötavad selles ahelas, näiteks RadioShack # 270-0090.
  • Keraamilised kondensaatorid: 0,1 uF (2), 0,68 µF, 10 µF (2)
  • Elektrolüütkondensaator, 330µF
  • Takistid: 22Ω, 1K (2), 1.5K, 3.3K, 10K, 100K
  • Trimmeri potentsiomeetrid: 10K, 100K
  • Integraallülitused: LM741, LM386 Tootjad võivad eelnevaid üldnumbrite ees täiendavaid tähti või numbreid kasutada.
  • Valjuhääldi: 2-tolline või 3-tolline, 50Ω – 100Ω
  • 9V patareid (2) ja ühendusklambrid

Elektroonilise mikrofoni alternatiivsed skemaatilised sümbolid.

Testimine, testimine…

Enamikul elektroonikutel on kaks terminali. Neil võib olla pinnale kinnitatud rakenduste jaoks kinnitatud kinnitusdetaile või lihtsalt jootepadja. Kuna padjad on suhteliselt suured, saate vajadusel kergesti lisada oma pliidid.

Elektretmikrofoni väljundi tuvastamine.

Sinu esimene samm on eristada positiivseid ja negatiivseid klemme. Neid ei märgita üldjuhul mingil moel ning andmelehed võivad olla üllatavalt informatiivsed. Kui aga vaatate mikrofoni tagakülge, peaksite nägema metallist “sõrme”, mis kiirgavad kesta ühest otsast välja. Need "sõrmed" - mis on sisse lülitatud läbipaistvasse tihendusainesse - identifitseerivad elektroidi negatiivse külje, mis peaks olema ühendatud maapinnaga.

Ühendage teine ​​terminal 3,3K seeria takisti 9VDC toiteallika positiivse külje külge ja peaksite nägema, et elektroet reageerib helile, kui te arvesti kasutate. Ärge unustage seadistada oma arvesti AC mõõtmiseks, mitte DC. Tüüpiline on vahemikus 1 mV kuni 40 mV.

Amplifikatsioon

LM741 op-amp ja LM386 võimsusvõimsuse põhilised nööbid. Märgistamata tihvtidel on täiendavad funktsioonid; vt üksikasjalikke andmeid.

Me saame kasutada op-amp-i, et muuta millivolti elektretist volti. Siin on ahel, mis kasutab LM741. Kuigi on olemas palju lihtsamaid ahelaid, vähendab see võnkumisi ja moonutusi. LM741 väljundiks on LM386, põhiline võimsusvõimendi kiip, mis suudab juhtida väikest valjuhääldit.

Helivõimendi ahel.

Pange tähele, et kasutame “jagatud toiteallikat”, mis koosneb + ​​9V DC, –9V DC ja 0V (esindab maapealset sümbolit). Selle seadistamiseks võite kasutada paari paari 9V patareid, nagu on näidatud allpool ja vasakul. Aga miks see on vajalik?

Võrgu vajalikku jaotusvõrku saab varustada kahe 9V akuga, mis on juhtmega ühendatud.

Mõtle, kuidas helilained on loodud. Kõik meie ümber on staatiline õhurõhk, mida võib ette kujutada kui heli puudumist. Kui sa räägid, siis loote laineid, mis tõusevad üle ümbritseva taseme, eraldatuna allapoole jäävate nõlvadega. Võimendi peab need kõikumised täpselt reprodutseerima ning suhteliselt positiivsed ja suhteliselt negatiivsed pinged on kõige ilmsem viis.

Meie võimendi ahelas on 0,68 µF kondensaator ühendatud mikrofoniga 1K takistiga op-amp. Kondensaator blokeerib alalispinge, et peatada op-amp üritab seda võimendada. Kuid kondensaator on vahelduvale audiosignaalile läbipaistev, mida me tahame võimendada. Mikrofond indutseerib pinge jagaja poolt tekitatud neutraalse pinge kõikumisi ja op-amp võimendab erinevust nende kõikumiste ja teise sisendi vahel, millel on stabiilne tugipinge.

See viide on loodud op-amp väljundi negatiivse tagasiside abil, mida reguleeritakse 100K trimmeriga. Negatiivne tagasiside hoiab op-amp kontrolli all, nii et see loob sisendsignaali täpse koopia. Et saada rohkem signaali töötlemist op-ampsiga, pange tähele Mark: Rohkem elektroonikat, minu raamatu järg Mark: Elektroonika avaldatakse 2014. aasta mais.

Et vältida võnkumisi ja muud müra, hoidke kõik juhtmed võimalikult lühikesed ja pakkige komponendid tihedalt kokku. Punaste ja mustade juhtmete paarid ühenduvad 9V patareidega, samas kui kollased juhtmed lähevad valjuhääldisse.

Töö tegemine

Kahe akuga jagatud varustusel on mõned piirangud. Väljund ei ole tugev ja see võib olla kriimustatud, eriti kui teie kaks 9V patareid annavad ebavõrdse pinge. Kasutage 100K trimmerit, et vähendada moonutust ja 10K trimmerit, et maksimeerida ruumala. Saate paremaid tulemusi, kui teil on nõuetekohane jaotatud toiteallikas või kaks 12V vahelduvvooluadapterit, mis on ühendatud eraldi 9VDC pinge regulaatoritega.

Eelistatud on 50Ω-100Ω valjuhääldi. Ma sain väga häid tulemusi, kui kasutasin alligaatoriklippe, et ühendada vooluahela väljund arvuti kõlarite mini-pistiku pistikuga, kuid kui teete juhtmestusvea, võite kõlarid kahjustada.

Te võite olla huvitatud muudest ideedest, näiteks valgustuse sisselülitamiseks või mootori käivitamiseks. Selleks võib audio-võimendi, näiteks LM386 asemel op-amp väljundi käivitada tahkisrežiimi. Lisage op-amp väljundi ja maapinna vahele 100µF kondensaator signaali silumiseks (nii et relee ei räägi) ja reguleerige 100K trimmerit, kuni vooluahela tundlikkus on sobiv.

Op-amp võib toita oma väljundi (läbi kondensaatori) mikrokontrolleri sisendpoldile. Peate leidma digitaalse väärtuse, mida mikrokontrolleri sees olev analoog-digitaalne muundur annab erinevatele helitasanditele, kuid pärast seda saate programmeerida erinevaid väljundeid erinevatele helitasemetele.

Analoogheliringid võivad olla keerukamad kui digitaalsed ahelad. Elektri kasutamise õppimine on suurepärane sissejuhatus!

Osa

Jätnud Kommentaari