Tranzistorinis mikrofono stiprintuvas: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šis straipsnis parodo, kaip sukurti tranzistorinį mikrofono stiprintuvą.

Minimalus šios grandinės maitinimo šaltinis yra 1,5 V. Tačiau jums reikės mažiausiai 3 V, jei gaminate pasirenkamą šviesos diodų detektorių (tranzistorius Q3) ir norite, kad jūsų šviesos diodas įsijungtų.

Signalas iš mikrofono sustiprinamas tranzistoriais Q1 ir Q2, prieš naudojant Q3 tranzistorių aptikimui.

Vaizdo įraše galite pamatyti, kaip veikia mano grandinė.

Apie šią idėją pagalvojau perskaitęs šį straipsnį:

Prekės

Komponentai: pigus mikrofonas - 2, bendrosios paskirties tranzistoriai - 5, 100 omų didelės galios rezistorius - 5, 1 kohm rezistorius - 1, 10 kohm rezistorius - 10, 470 uF kondensatorius - 10, 220 kohm rezistorius - 2, 470 nF kondensatorius - 5, matricos plokštė, izoliuoti laidai, 1 mm metalinė viela, 1,5 V arba 3 V maitinimo šaltinis (AAA/AA/C/D baterijos), 1 Megohm - 10 Megohm rezistorių paketas.

Įrankiai: replės, vielos nuėmiklis

Papildomi komponentai: lydmetalis, šviesos diodai - 2, akumuliatoriaus diržai.

Pasirenkami įrankiai: lituoklis, USB osciloskopas, multimetras.

1 žingsnis: suprojektuokite grandinę

Apskaičiuokite didžiausią šviesos diodų srovę:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 omų

= 8 mA

Apskaičiuokite Q1 tranzistoriaus kolektoriaus įtampą, Vc1:

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

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Beta * Rc1

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

= 1,95454545455 V

Antrojo tranzistoriaus stiprintuvo šališkumo komponentai yra vienodi:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Tranzistorius turėtų būti šališkas, kai pusė maitinimo įtampos yra 1,5 V, o ne 1,95454545455 V. Tačiau sunku numatyti srovės stiprumą, Beta = Ic / Ib. Taigi, statant grandinę, turėsite išbandyti skirtingus Rb1 ir Rb2 rezistorius.

Apskaičiuokite minimalų Q3 tranzistoriaus srovės stiprumą, kad užtikrintumėte prisotinimą:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

= 10 mA / (2,3 V / 11 000 omų)

= 47.8260869565

Apskaičiuokite apatinio aukšto dažnio filtro dažnį:

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

Ri = 10 000 omų

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

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1 000 omų (LED detektoriui)

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

= 30.7843216812 Hz

2 žingsnis: modeliavimas

„PSpice“programinės įrangos modeliavimas rodo, kad didžiausia šviesos diodų srovė yra tik 4,5 mA. Taip yra todėl, kad Q3 tranzistorius nėra prisotintas dėl Q3 tranzistoriaus modelio ir mano naudojamo realaus gyvenimo Q3 tranzistoriaus neatitikimų. „Q3 PSpice“programinės įrangos tranzistorių modelis turėjo labai mažą srovės stiprumą, palyginti su realaus gyvenimo Q3 tranzistoriumi.

Pralaidumas yra apie 10 kHz. Tai gali būti dėl tranzistoriaus iškraipytos talpos. Tačiau nėra jokios garantijos, kad sumažinus Rc rezistoriaus reikšmes padidės pralaidumas, nes tranzistoriaus srovės stiprumas gali mažėti kartu su dažniu.

3 žingsnis: sukurkite grandinę

Aš įdiegiau papildomą maitinimo šaltinio filtrą savo grandinei. Aš praleidau šį filtrą grandinės brėžinyje, nes yra didelė įtampos kritimo galimybė, dėl kurios sumažėtų LED srovė ir šviesos diodų šviesos intensyvumas.

4 žingsnis: bandymas

Jūs galite pamatyti mano USB osciloskopą, rodantį bangos formą, kai kalbu į mikrofoną.