Микрофонные усилители.

Микрофонные усилители.
Для эстрадных оркестров , школьных радиоузлов
или переговорных устройств часто нужен предварительный усилитель
к низкоомному микрофону или используемой в той же роли
динамической головке . Схемы таких усилителей предлагает
журнал «Функаматер» ( ГДР ) .
Первый , наиболее простой , применяют , когда микрофон удален
от основного усилителя на значительное расстояние . Напряжение
питания 7.5—12 В поступает к предусилителю по «звуковому» кабелю
с заземленной оплеткой . Транзисторы ( V1 и V2 ) дают большое
усиление сигнала . Конденсатор С2 устраняет самовозбуждение .
Режим работы устанавливают с помощью подстроечного
резистора R3 таким образом , чтобы на коллекторе V2 было
«половинное» напряжение питания . Потребляемый ток = 1.5 мА .
Второй усилитель предназначен для совместной работы
с высококачественной аппаратурой . При увеличении сопротивления
R5 = 100 ком усиление устройства максимально ( 51 дБ ) .
Чувствительность 3—8 мВ , оптимальное сопротивление
микрофона = 200 ом . В верхней точке R2 напряжение = + 6 В ,
а на коллекторе V1 напряжение примерно + 2 В .
Оба усилителя собраны из малогабаритных деталей
и помещены в жестяные футляры размерами со спичечный коробок
и заземлены . В устройствах применены кремниевые транзисторы
малой мощности : V1 малошумящий , например КТ312Б ,
V2 — КТ306 , КТ315 , КТ342 с любым буквенным индексом .
Журнал «М-К» № 2 , 1985г .
Нестандартное включение микрофона .
Размещение микрофонного усилителя в непосредственной
близости от микрофона ослабляет требования к экранировке
соединительных проводов и улучшает отношение сигнал / фон .
Однако при этом возникает новая проблема , связанная с питанием
микрофонного усилителя -- встроенная батарея требует частой замены,
а использовать дополнительный провод питания не всегда удобно .
На рисунке приведена схема двухкаскадного микрофонного
усилителя питание которого осуществляется по сигнальному проводу .
В основной усилитель при этом нужно добавить
лишь один резистор R4 , служащий нагрузкой микрофонного
усилителя и разделительный конденсатор С2 .
Смещение на базе транзистора Т1 и температурную
стабилизацию всего усилителя обеспечивает делитель R2 R3 в цепи
эмиттера транзистора Т2 . Второй каскад усилителя охвачен
отрицательной обратной связью через резистор RI , являющийся
одновременно нагрузкой первого каскада .
Обратная связь снижает нелинейные искажения до пренебрежимо
малой величины и уменьшает выходное сопротивление усилителя
до стандартного значения 600 Ом .
Амплитудно-частотная характеристика усилителя в области
низших звуковых частот определяется ёмкостями конденсаторов
С1 и С2 . Емкость конденсатора С2 рассчитывается
по формуле :
С2 (мкф) = 160 / ( fн * Rвх ) , где fн – низшая рабочая частота
усилителя (Гц) , Rвх -- входное сопротивление основного
усилителя (кОм) . При ёмкости конденсатора С1 , указанной на схеме,
низшая рабочая частота равна 16 Гц .
Коэффициент усиления микрофонного усилителя получается
порядка 150-250 и зависит от значений коэффициента примененных
транзисторов и от напряжения питания . Усилитель хорошо работает
с низкоомными динамическими микрофонами , имеющими
сопротивление постоянному току 100-600 Ом . В нем можно
использовать любые низкочастотные транзисторы .
Налаживание микрофонного усилителя сводится к проверке
коллекторного напряжения транзистора Т2 , оно должно быть равно
половине напряжения питания . Если необходимо , в небольших
пределах подбирают сопротивление резистора R3 , определяющего ток
второго каскада усилителя .
При использовании усилителя для телефонной связи
или речевого репортажа ёмкость конденсатора С1 целесообразно
уменьшить до 0.5- 1 мкф , что вызовет завал низших звуковых частот
соответственно до 320 и 160 Гц .
радио набор NK -- 137
Иногда в продаже бывают радионаборы с микрофонными
усилителями , например «NK – 137» .
Он недорогой , стоит примерно 120 руб .
А вот его схема :
Высококачественный усилитель предназначен для работы с любым
микрофоном с сопротивлением 4…100 кОм. Наличие независимой
регулировки уровня выходного сигнала позволяет использовать
предварительный микрофонный усилитель практически с любым усилителем
мощности звуковой частоты.
Технические характеристики :
Диапазон воспроизводимых частот 20 - 20000 Гц.
Уровень входного сигнала 2 - 40 мВ.
Уровень выходного сигнала 1.8 В .
Неравномерность АЧХ : +/- 3 дБ .
Сопротивление микрофона 4 - 10 кОм.
Напряжение питания 6 - 20 В .
Ток потребления не более 1 мА .
Размеры печатной платы 30 х 33 мм .
ЕЩЁ ОДИН
ХОРОШИЙ МИКРОУСИЛИТЕЛЬ
Микрофонный усилитель
Схема микрофонного усилителя , рис.4 , отличается от аналогичных
малыми габаритами .
Позволяет использовать её в составе радиостанции или кассетного
магнитофона . Всё устройство выполнено на одной микросхеме .
На элементе микросхемы DA1.1 собран предварительный усилитель
сигнала с микрофона . Второй каскад усилителя собран на элементе
DA1.2 . Полоса усиливаемых частот от 50 Гц до 20 кГц .
Номинальное выходное напряжение 200 мВ .
При правильной сборке схема будет работать сразу , но некоторые
элементы могут потребовать подбора . Так , изменением величины
резистора R10 необходимо добиться в точке делителя напряжения
= 1.15 V . Это напряжение подается на входы усилителей
и обеспечивает начальное смещение для работы микросхем
на линейном участке характеристики .
В этом случае , при перегрузке , ограничение сигнала будет
симметричным . От номиналов резисторов R3 и R7 зависит
коэффициент усиления каскадов .
Pис. 4 . Электрическая схема микрофонного усилителя .
Ещё разные микроусилители на микросхемах
Эти усилители используются для усиления сигналов , имеющих
малую величину ( 0.2-2 мВ ) . Входное сопротивление микрофонного
усилителя , при котором обеспечивается максимальное отношение
сигнал / шум , выбирается в 3 раза больше внутреннее сопротивление .
Достаточно простой получается схемная реализация
микрофонного усилителя при использовании операционного усилителя.
Операционный усилитель следует выбирать по минимальному
значению шума , приведенному ко входу . Из отечественных
операционных усилителей больше других подходят КМ551УД2А
( Uвх. шума = 1 мкВ ) или К157УД2 ( Uвх. шума = 1.6 мкВ ) .
Из зарубежных операционных усилителей можно
рекомендовать NE5532 .
Микрофонный усилитель имеет следующие параметры :
Входное напряжение 1 мв ,
Номинальное выходное напряжение 100 мв ,
Отношение сигнал / шум = 56 дб ,
Рабочий диапазон частот 30-30000 гц ,
Коэффициент гармоник 0.05 %
Операционный усилитель включен по схеме инвертирующего усилителя.
Коэффициент усиления определяется отношением резисторов R1 / R2
и равен 100 . При замене операционного усилителя К157УД2
на КМ551УД2А отношение сигнал / шум возрастет до 60 дБ .
На рис.2 приведена схема микрофонного усилителя
с симметричным входом . Симметрирование обеспечивается благодаря
включению на входе трансформатора Т1 . При таком схемном
решении улучшается помехозащищенность усилителя . В качестве Т1
можно использовать трансформатор с соотношением витков первичной
и вторичной обмоток от 1/7 до 1/10 и с сопротивлением первичной
обмотки переменному току 1 кОм .
На рис.3 приведена схема микрофонного усилителя
с симметричным входом , в котором функции трансформатора
выполняет дифференциальный усилитель на операционном
усилителе DА1 .
На DА2 собран сумматор двух сигналов . Подавление помех будет
тем больше , чем выше степень согласования резисторов RЗ и R4 ,
R6 и R7 , R8 и R9 , R10 и R12 , R11 и R13 .
Микрофонный усилитель имеет следующие параметры :
Номинальное входное напряжение = 2 мв ,
Номинальное выходное напряжение = 100 мв ,
Отношение сигнал/шум 60 дб ,
Коэффициент гармоник 0.5 % ,
Диапазон воспроизводимых частот 30-30000 гц ,
Минимальное сопротивление нагрузки = 10 ком .
Коэффициент усиления микрофонного усилителя зависит
от положения переключателя S1 .
При разомкнутом переключателе К = 50 ,
при замкнутом = 100 .