Ενισχυτής μικροφώνου τρανζίστορ: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το άρθρο σας δείχνει πώς να φτιάξετε έναν ενισχυτή μικροφώνου τρανζίστορ.

Η ελάχιστη παροχή ρεύματος για αυτό το κύκλωμα είναι 1,5 V. Ωστόσο, θα χρειαστείτε τουλάχιστον 3 V εάν κάνετε έναν προαιρετικό ανιχνευτή LED (τρανζίστορ Q3) και θέλετε να ανάψει η λυχνία LED.

Το σήμα από το μικρόφωνο ενισχύεται από το τρανζίστορ Q1 και Q2 πριν εφαρμοστεί στο τρανζίστορ Q3 για ανίχνευση.

Μπορείτε να δείτε το κύκλωμά μου να λειτουργεί στο βίντεο.

Σκέφτηκα αυτήν την ιδέα αφού διάβασα αυτό το άρθρο:

Προμήθειες

Συστατικά: φθηνό μικρόφωνο - 2, τρανζίστορ γενικής χρήσης - 5, 100 ohm υψηλής αντίστασης ισχύος - 5, 1 kohm resistor - 1, 10 kohm resistor - 10, 470 uF capacitor - 10, 220 kohm resistor - 2, 470 nF capacitor - 5, πίνακας μήτρας, μονωμένα σύρματα, μεταλλικό σύρμα 1 mm, πηγή ισχύος 1,5 V ή 3 V (μπαταρίες AAA/AA/C/D), πακέτο αντιστάσεων 1 Megohm έως 10 Megohm.

Εργαλεία: πένσα, απογυμνωτής σύρματος

Προαιρετικά εξαρτήματα: συγκόλληση, LED - 2, λουρί μπαταρίας.

Προαιρετικά εργαλεία: κολλητήρι, παλμογράφος USB, πολύμετρο.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Υπολογίστε το μέγιστο ρεύμα LED:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 ωμ

= 8 mA

Υπολογίστε την τάση συλλέκτη τρανζίστορ Q1, 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 ohms) * 100 * 10, 000 ωμ

= 1,95454545455 V

Τα στοιχεία πόλωσης είναι τα ίδια για τον δεύτερο ενισχυτή τρανζίστορ:

Vc2 = Vc1 = 1.95454545455 V

Το τρανζίστορ πρέπει να είναι προκατειλημμένο στη μισή τάση τροφοδοσίας 1,5 V, όχι στο 1,95454545455 V. Ωστόσο, είναι δύσκολο να προβλέψουμε το τρέχον κέρδος, Beta = Ic / Ib. Έτσι θα χρειαστεί να δοκιμάσετε διαφορετικές αντιστάσεις Rb1 και Rb2 κατά τη διάρκεια κατασκευής κυκλώματος.

Υπολογίστε το ελάχιστο κέρδος ρεύματος τρανζίστορ Q3 για να διασφαλίσετε τον κορεσμό:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

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

= 47.8260869565

Υπολογίστε τη χαμηλότερη συχνότητα φίλτρου υψηλής διέλευσης:

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

Ri = 10, 000 ohms

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

= 16.9313769247 Hz

Ri = 1, 000 ohms (για ανιχνευτή LED)

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

= 30.7843216812 Hz

Βήμα 2: Προσομοιώσεις

Οι προσομοιώσεις λογισμικού PSpice δείχνουν ότι το μέγιστο ρεύμα LED είναι μόνο 4,5 mA. Αυτό συμβαίνει επειδή το τρανζίστορ Q3 δεν κορεσμού οφείλεται στις ασυνέπειες του μοντέλου τρανζίστορ Q3 και του πραγματικού τρανζίστορ Q3 που χρησιμοποίησα. Το μοντέλο τρανζίστορ λογισμικού Q3 PSpice είχε πολύ χαμηλό κέρδος ρεύματος σε σύγκριση με το πραγματικό τρανζίστορ Q3.

Το εύρος ζώνης είναι περίπου 10 kHz. Αυτό μπορεί να οφείλεται στην αδέσποτη χωρητικότητα τρανζίστορ. Ωστόσο, δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι η μείωση των τιμών αντίστασης Rc θα αυξήσει το εύρος ζώνης επειδή το κέρδος ρεύματος τρανζίστορ θα μπορούσε να μειωθεί με τη συχνότητα.

Βήμα 3: Κάντε το κύκλωμα

Υλοποίησα το προαιρετικό φίλτρο τροφοδοσίας για το κύκλωμά μου. Έχω παραλείψει αυτό το φίλτρο από το σχέδιο κυκλώματος επειδή υπάρχει πιθανότητα σημαντικής πτώσης τάσης που θα μείωνε το ρεύμα LED και την ένταση φωτός LED.

Βήμα 4: Δοκιμή

Μπορείτε να δείτε τον παλμογράφο USB που δείχνει μια κυματομορφή όταν μιλάω στο μικρόφωνο.