Tranzisztoros mikrofonerősítő: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez a cikk bemutatja, hogyan készítsen tranzisztoros mikrofonerősítőt.

Ennek az áramkörnek a minimális tápellátása 1,5 V. Azonban legalább 3 V -ra lesz szüksége, ha opcionális LED -érzékelőt (Q3 tranzisztor) készít, és be szeretné kapcsolni a LED -et.

A mikrofonból érkező jelet a Q1 és Q2 tranzisztorok felerősítik, mielőtt a Q3 tranzisztorra alkalmazzák az észleléshez.

A videóban láthatod, hogyan működik az áramköröm.

A cikk elolvasása után gondoltam erre az ötletre:

Kellékek

Alkatrészek: olcsó mikrofon - 2, általános célú tranzisztorok - 5, 100 ohm nagy teljesítményű ellenállás - 5, 1 kohm ellenállás - 1, 10 kohm ellenállás - 10, 470 uF kondenzátor - 10, 220 kohm ellenállás - 2, 470 nF kondenzátor - 5, mátrixlap, szigetelt vezetékek, 1 mm -es fémhuzal, 1,5 V vagy 3 V -os áramforrás (AAA/AA/C/D elemek), 1 Megohm és 10 Megohm közötti ellenálláscsomag.

Eszközök: fogó, drótvágó

Opcionális alkatrészek: forrasztás, LED -ek - 2, akkumulátor kábelköteg.

Opcionális eszközök: forrasztópáka, USB oszcilloszkóp, multiméter.

1. lépés: Tervezze meg az áramkört

Számítsa ki a LED maximális áramát:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ohm

= 8 mA

Számítsa ki a Q1 tranzisztoros kollektor feszültségét, Vc1:

Vc1 = Vs - Ic1 * Rc1 = Vs - Ib1 * Béta * Rc1

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Béta * Rc1

= 3 V - (3 V - 0,7 V) / (2,2 * 10 ^ 6 ohm) * 100 * 10 000 ohm

= 1,95454545455 V

Az előfeszítő komponensek ugyanazok a második tranzisztoros erősítőnél:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

A tranzisztornak félfeszültségűnek kell lennie 1,5 V -os tápfeszültségnél, nem pedig 1,95454545455 V. Azonban nehéz megjósolni az áramerősítést, Béta = Ic / Ib. Így az áramkör építése során különböző Rb1 és Rb2 ellenállásokat kell kipróbálnia.

Számítsa ki a minimális Q3 tranzisztor áramerősséget a telítettség biztosítása érdekében:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Rc2 + Ri3a))

= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10 000 ohm + 1 000 ohm))

= 10 mA / (2,3 V / 11 000 ohm)

= 47.8260869565

Számítsa ki az alsó felüláteresztő szűrő frekvenciáját:

fl = 1 / (2*pi*(Rc+Ri)*Ci)

Ri = 10 000 ohm

= 1 / (2*pi*(10 000 ohm + 10 000 ohm)*(470*10^-9))

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1 000 ohm (LED -érzékelő esetén)

= 1 / (2*pi*(10 000 ohm + 1 000 ohm)*(470*10^-9))

= 30.7843216812 Hz

2. lépés: Szimulációk

A PSpice szoftver szimulációi azt mutatják, hogy a maximális LED -áram csak 4,5 mA. Ennek az az oka, hogy a Q3 tranzisztor nem telítődik a Q3 tranzisztor modell és az általam használt valós Q3 tranzisztor következetlenségei miatt. A Q3 PSpice szoftver tranzisztoros modell nagyon alacsony áramerősségű volt a valós Q3 tranzisztorhoz képest.

A sávszélesség körülbelül 10 kHz. Ennek oka lehet a tranzisztor szórt kapacitása. Nincs azonban garancia arra, hogy az Rc ellenállás értékeinek csökkentése növeli a sávszélességet, mivel a tranzisztor áramerőssége csökkenhet a frekvenciával.

3. lépés: Készítse el az áramkört

Megvalósítottam az opcionális tápegység -szűrőt az áramkörömhöz. Ezt a szűrőt kihagytam az áramkör rajzából, mert jelentős feszültségcsökkenés lehetséges, ami csökkenti a LED áramát és a LED fényintenzitását.

4. lépés: Tesztelés

Láthatja, hogy az USB oszcilloszkópom hullámformát mutat, amikor beszélek a mikrofonba.