Транзисторен усилвател за микрофон: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Тази статия ви показва как да направите усилвател с транзисторен микрофон.

Минималното захранване за тази верига е 1,5 V. Въпреки това ще ви трябват поне 3 V, ако правите допълнителен LED детектор (транзистор Q3) и искате вашият светодиод да се включи.

Сигналът от микрофона се усилва от транзистор Q1 и Q2 преди да се приложи към Q3 транзистор за откриване.

Можете да видите как веригата ми работи във видеото.

Мислех за тази идея, след като прочетох тази статия:

Консумативи

Компоненти: евтин микрофон - 2, транзистори с общо предназначение - 5, 100 ома резистор с висока мощност - 5, 1 kohm резистор - 1, 10 kohm резистор - 10, 470 uF кондензатор - 10, 220 kohm резистор - 2, 470 nF кондензатор - 5, матрична платка, изолирани проводници, 1 мм метален проводник, източник на захранване от 1,5 V или 3 V (батерии AAA/AA/C/D), 1 резисторен пакет от 1 до 10 мегаома.

Инструменти: клещи, маша за тел

Допълнителни компоненти: спойка, светодиоди - 2, сноп на батерията.

Допълнителни инструменти: поялник, USB осцилоскоп, мултицет.

Стъпка 1: Проектирайте веригата

Изчислете максималния светодиоден ток:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0.2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ома

= 8 mA

Изчислете напрежението на колектора на транзистора Q1, Vc1:

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

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Бета * Rc1

= 3 V - (3 V - 0.7 V) / (2.2 * 10 ^ 6 ома) * 100 * 10, 000 ома

= 1,95454545455 V

Компонентите за отклонение са същите за втория транзисторен усилвател:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Транзисторът трябва да бъде отклонен при половин захранващо напрежение 1.5 V, а не 1.95454545455 V. Въпреки това е трудно да се предвиди текущото усилване, Beta = Ic / Ib. По този начин ще трябва да изпробвате различни резистори Rb1 и Rb2 по време на изграждането на веригата.

Изчислете минималното усилване на тока на транзистора Q3, за да осигурите насищане:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

= 10 mA / ((3 V - 0.7 V) / (10 000 ома + 1 000 ома))

= 10 mA / (2.3 V / 11, 000 ома)

= 47.8260869565

Изчислете честотата на долния високочестотен филтър:

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

Ri = 10 000 ома

= 1 / (2*пи*(10 000 ома + 10 000 ома)*(470*10^-9))

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1 000 ома (за LED детектор)

= 1 / (2*пи*(10 000 ома + 1 000 ома)*(470*10^-9))

= 30,7843216812 Hz

Стъпка 2: Симулации

Софтуерните симулации на PSpice показват, че максималният светодиоден ток е само 4,5 mA. Това е така, защото транзисторът Q3 не се насища поради несъответствията на модела на транзистора Q3 и транзистора Q3 в реалния живот, който използвах. Моделът на софтуерния транзистор Q3 PSpice имаше много ниска токова печалба в сравнение с реалния Q3 транзистор.

Пропускателната способност е около 10 kHz. Това може да се дължи на разсеяния капацитет на транзистора. Въпреки това, няма гаранция, че намаляването на стойностите на Rc резистора ще увеличи честотната лента, тъй като усилването на тока на транзистора може да намалява с честота.

Стъпка 3: Направете веригата

Приложих допълнителния захранващ филтър за моята верига. Пропуснах този филтър от чертежа на веригата, тъй като съществува възможност за значителен спад на напрежението, което би намалило светодиодния ток и интензитета на LED светлината.

Стъпка 4: Тестване

Можете да видите моя USB осцилоскоп, показващ форма на вълната, когато говоря в микрофона.