Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Elektronik: Keseronokan & Asas - Mikrofon Elektik Eklektik

Tiga mikrofon electret dilihat dari bawah. Atas kanan: dari RadioShack. Kiri atas: dari mouser.com. Bawah: dari allelectronics.com. Terminal tanah berada di sebelah kanan dalam setiap kes.

Mikrofon dalam telefon berwayar lama agak berat, besar, dan mahal, dan kualiti bunyi mereka sangat mengerikan. Terima kasih kepada perkembangan sains bahan-bahan pada tahun 1990-an, raksasa kini kecil, berkualiti tinggi, dan boleh didapati dari beberapa sumber untuk kurang daripada $ 1 setiap satu.

Mikrofon electret melakukan sihirnya dengan sepasang membran elektrostatik nipis yang nipis. Apabila gelombang bunyi memaksa seseorang mendekati yang lain, sebuah transistor kecil dalam mikrofon menguatkan turun naik dalam potensi elektrik. Kita boleh mengukuhkan mereka lebih jauh, dalam litar kami, dan menggunakannya untuk pelbagai tujuan.

Bahan

  • Mikrofon elektarik Sebanyak 8mm atau 10mm elektro akan berfungsi di litar ini, seperti RadioShack # 270-0090.
  • Kapasitor seramik: 0.1μF (2), 0.68μF, 10μF (2)
  • Kapasitor elektrolitik, 330μF
  • Resistor: 22Ω, 1K (2), 1.5K, 3.3K, 10K, 100K (2)
  • Potensometer potong: 10K, 100K
  • Litar bersepadu: LM741, LM386 Pengeluar boleh mendahului nombor bahagian generik ini dengan huruf atau nombor tambahan.
  • Pembesar suara: 2 inci atau 3 inci, 50Ω-100Ω
  • Bateri 9V (2) dan klip sambungan

Simbol skema alternatif untuk mikrofon electret.

Pengujian, Pengujian ...

Kebanyakan elektro mempunyai dua terminal. Mereka mungkin membawa pad atau pad solder sahaja untuk aplikasi pemasangan permukaan. Oleh kerana pad cukup besar, anda boleh dengan mudah menambah petunjuk anda sendiri jika perlu.

Mengesan output dari mikrofon electret.

Langkah pertama ialah membezakan terminal positif dan negatif. Mereka biasanya tidak ditandai dalam apa cara sekalipun, dan lembaran data boleh mengejutkan tanpa maklumat. Walau bagaimanapun, jika anda melihat belakang mikrofon, anda harus melihat logam "jari" memancar keluar ke cangkerang dari salah satu terminal. "Jari" ini - tertanam dalam sebatian pengedap lut - mengenal pasti sisi negatif electret, yang sepatutnya dihubungkan ke tanah.

Sambungkan terminal lain melalui perintang siri 3.3K ke sisi positif bekalan kuasa 9VDC, dan anda akan melihat electret yang bertindak balas kepada bunyi apabila anda memohon satu meter. Jangan lupa tetapkan meter anda untuk mengukur AC, bukan DC. Pelbagai 1mV hingga 40mV adalah tipikal.

Amplifikasi

Pinouts asas op-amp LM741 dan amp kuasa LM386. Unlabeled pin mempunyai fungsi tambahan; lihat lembaran data untuk butiran.

Kita boleh menggunakan op-amp untuk menjadikan millivolts daripada electret menjadi volt. Berikut adalah litar yang menggunakan LM741. Walaupun banyak litar yang mudah wujud, ini mengurangkan minilasi dan gangguan. Output LM741 ke LM386, cip penguat kuasa asas yang boleh memandu pembesar suara kecil.

Litar penguat audio.

Perhatikan kita menggunakan "bekalan kuasa pecahan" yang terdiri daripada + 9V DC, -9V DC, dan 0V (diwakili oleh simbol tanah). Untuk menetapkan ini, anda boleh menggunakan sepasang bateri 9V dalam siri, seperti ditunjukkan di bawah dan ke kiri. Tetapi mengapa perlu?

Bekalan kuasa pecah yang diperlukan oleh litar boleh disediakan oleh dua bateri 9V berwayar dalam siri.

Pertimbangkan bagaimana gelombang bunyi dibuat. Di sekeliling kita tekanan udara statik, yang boleh dibayangkan sebagai ketiadaan bunyi. Apabila anda bercakap, anda membuat gelombang yang naik di atas paras ambien, dipisahkan oleh palung yang jatuh di bawahnya. Penguat mesti menghasilkan semula turun naik dengan tepat, dan voltan yang relatif positif dan negatif adalah cara yang paling jelas.

Dalam litar penguat kami, pasangan kapasitor 0.68μF mikrofon melalui perintang 1K ke op-amp. Beban kapasitor blok voltan DC, untuk menghentikan op-amp daripada cuba memperkuatnya. Tetapi kapasitor adalah telus kepada isyarat audio bergantian, yang kita mahu menguatkan. Isyarat mic mendorong turun naik dalam voltan neutral yang disediakan oleh pembahagi voltan, dan op-amp menguatkan perbezaan antara turun naik ini dan input kedua, yang mempunyai voltan rujukan yang stabil.

Rujukan ini dibuat dengan maklum balas negatif dari output op-amp, disesuaikan dengan perapi 100K. Maklum balas negatif menyimpan op-amp di bawah kawalan, sehingga ia menghasilkan salinan tepat isyarat masukan. Untuk mengetahui lebih banyak pemprosesan isyarat dengan op-amp, cari Jadikan: Lebih banyak Elektronik, sekuel buku saya Jadikan: Elektronik dijadualkan untuk diterbitkan pada bulan Mei 2014.

Untuk mengelakkan ayunan dan bunyi bising lain, simpan semua wayar seketul mungkin, dan pasangkan komponen-komponen secara rapat. Pasang wayar merah dan hitam bersambung dengan bateri 9V, sementara wayar berwarna kuning pergi ke pembesar suara.

Membuat Ia Bekerja

Pembahagian dua bateri mempunyai beberapa batasan. Output tidak akan kuat, dan ia mungkin gatal, terutama jika kedua-dua bateri 9V anda memberikan voltan yang tidak sama rata. Gunakan perapi 100K untuk meminimumkan herotan dan perapi 10K untuk memaksimumkan kelantangan. Anda akan mendapat hasil yang lebih baik jika anda mempunyai bekalan kuasa berpecah yang betul, atau dua penyesuai AC 12V yang disambungkan melalui pengawal selia voltan 9VDC berasingan.

Pembesar suara 50Ω-100Ω lebih disukai. Saya mendapat hasil yang sangat baik apabila saya menggunakan klip buaya untuk menyambung output dari litar ke palam mini-jack pada penceramah komputer saya, tetapi jika anda membuat ralat pendawaian, anda boleh merosakkan pembesar suara anda.

Anda mungkin berminat dengan idea lain, seperti menggunakan bunyi untuk menghidupkan cahaya atau memulakan motor. Untuk tujuan ini, bukan penguat audio seperti LM386, output dari op-amp boleh mencetuskan relay keadaan pepejal. Tambah kapasitor 100μF antara output op-amp dan tanah untuk melancarkan isyarat (supaya geganti tidak "berbual-bual") dan menyesuaikan perapi 100K sehingga kepekaan litar adalah sesuai.

Sebuah op-amp boleh memberi makan outputnya (melalui kapasitor gandingan) ke pin input mikrokontroler. Anda perlu menemui nilai digital yang penukar analog-digital di dalam mikrokontroler menyerahkan kepada pelbagai tahap bunyi, tetapi selepas itu anda boleh memprogramkan output yang berbeza untuk tahap bunyi yang berbeza.

Litar audio analog boleh lebih rumit daripada litar digital. Belajar bagaimana menggunakan electret adalah pengenalan hebat!

Kongsi

Meninggalkan Komen