Содержание
Из самого названия статьи понятно, что мы будем что-то усиливать. Для начала рассмотрим один пример. Вы подключили к компьютеру динамический микрофон и решили записать свой голос. Но кроме очень тихой речи, переполненной множеством шумов и помех вы ничего не услышали. А все потому, что на входе аудио-карты компьютера появляются 1,5 В. Это самые полтора вольта прижимают катушку внутри микрофона, а когда вы говорите, они мешают ей двигаться. Значит это напряжение нужно как-то убрать и усилить сигнал. Для этого мы и сделаем предварительный усилитель. То есть, звук с микрофона попадет в компьютер уже усиленный и без шумов.
И так, приступим.
Для этого нужны следующие компоненты:
Резисторы – 4,7 кОм – 2шт., 470 кОм, 100кОм.
Конденсаторы – 4,7 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ.
Транзистор – КТ315.
Светодиод – не обязательно.
Инструменты:
Паяльник, кусачки, пинцет, ножницы, клеевой пистолет и т.д.
Приступаем к изготовлению.
1. Для начала разберемся со схемой и деталями.
Резистор R5 ставится для электретного микрофона и выполняет роль смещения напряжения. Его мы не используем. Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102, BC847. У КТ3102 коэффициент усиления больше, поэтому его предпочтительнее ставить. Светодиод не обязателен. Если он не нужен, замените его диодом. У себя я нашел кусочек самодельной макетной платы. На ней и буду делать схему.
2. Теперь согласно схеме, припаиваем все компоненты.
3. Далее припаиваем разъемы питания, вход и выход для микрофона, выключатель питания. Разъем для джека на 6,3 мм. я взял от старого DVD проигрывателя, джек на 3,5 мм. – от магнитофона. Разъем для батареи от нерабочей кроны, выключатель от игрушечной машинки. Припаиваем все к плате.
На фото нет светодиода, он появился позже.
4. Теперь займемся корпусом. У меня нашлась какая-то пластмассовая коробочка без дна. Она как раз подошла под все детали. В ней сверлим отверстия под разъемы, светодиод, вырезаем прямоугольное отверстие под выключатель.
5. Теперь собираем все в корпус. Крону и плату приклеиваем на двухсторонний скотч, разъемы на термоклей.
Дно сделал из прочного черного картона.
6. Проверяем. У меня имелся самый дешёвый караоке-микрофон BBK. Его я и подключил. Далее проводом джек-джек, подключаем выход усилителя к компьютеру, колонкам, или к чему вам нужно. Включаем питание. Светодиод загорелся. Предусилитель работает.
7. Подключив этот усилитель к компьютеру, я сам удивился качеству записи. Звук без шумов, усиление микрофона убавлено на 0. Даже громкость микрофона пришлось немного убавить.
В общем, такую простую в повторении схему я могу вам порекомендовать к сборке. Она не требует каких-то труднодоступных деталей, их можно найти в любой строй технике. А так же качество записи очень хорошее, даже с таким микрофоном. Спасибо, всем удачи!
Звуковая карта в моём компьютере имеет низкое усиление по микрофонному входу. Даже при максимальном усилении регуляторов, приходится говорить близко и громко. Поэтому, я сделал дополнительный каскад усиления, который подойдёт к любому внешнему микрофону для компьютера.
Схему вы видите на картинке. Усиление примерно +20дб. номиналы деталей не критичны и могут отличаться в два раза. Важно, чтобы резисторы 1ком (можно 1-3ком), между которыми электролитический конденсатор 22мкф (можно 5-50мкф), были одинакового номинала! От этого зависит усиление каскада.
Перемычка, показанная на схеме, разрывается если вы используете динамический микрофон. В современные гарнитуры для ПК установлены электретные микрофоны, поэтому перемычка нужна.
Резистор отмеченный звёздочкой, требуется подобрать по минимальным искажениям сигнала. Для транзистора КТ3102 он может быть в пределах 510ком -1мом. Для других транзисторов, его номинал может сильно измениться.
Этот усилитель хорошо зарекомендовал себя при работе в сетях EchoLink, FRN, Zello, Шарманка, а также с программой Zeus Radio и SDR трансивером ZS-1. Усиление достаточно для комфортной работы c разными гарнитурами, через соответствующие программы.
Уровень подьёма высокочастотной области спектра, регулируется конденсатором 0.3мкф, его можно уменьшить, для большего подьёма высоких частот или увеличить, для получения ровного спектра. Другой вариант, одеть на микрофон резонанстную насадку, чтобы подчеркнуть высокие частоты, а (это в конечном счёте) улучшает разборчивость речи.
Плата имеет размер 25×10мм, после сборки и настройки, на неё одевают термоусадку, отдельный корпус, не требуется. Для уменьшения размеров платы, используйте smd-детали.
Проконсультироваться и послушать работу усилителя можно в ‘Виртуальной Шарманке’, FRN, Echolink сетях. В российской конференции EchoLink, вызывайте UA6HJQ (номер 914763).
Простой вариант
Ниже более простая схема, но в ней нет возможности корректировать АЧХ, и она подходит не для всех типов электретных микрофонов. Это нужно учитывать! Номиналы деталей не критичны. Для регулировки частотного спектра, используйте насадку на микрофон, из термоусадки.
Детали размещают на небольшой плате между штеккером и разьёмом, как на фото. После проверки работоспособности, на конструкцию надевают термоусадку. Настройка не требуется, если детали исправны и правильно припаяны, схема начинает работать сразу.
Коэффициент усиления такой как у предыдущей схемы, около 20дб. При подключении этого усилителя к компьютеру, чувствительность микрофона заметно вырастает.
Последние комментарии
- Сергей на Преобразователь напряжения 12 – 220 вольт
- АЛЕКСАНДР на Закон Ома
- Евгений на Программа “Компьютер – осциллограф”
- Всеволод на Начинающий радиолюбитель: школа, схемы, конструкции
- Дмитрий на КВ приемник наблюдателя
Радиодетали – почтой
Очень простые и качественные схемы микрофонных усилителей с низковольтным питанием для любых радиолюбительских конструкций
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ Радиолюбитель “
В статье приведены простые схемы микрофонных усилителей, которые найдут применение и для компьютера, и в караоке, и как просто микрофонные усилители для различных радиолюбительских устройств.
На днях мне понадобилась простая схема микрофонного усилителя с низковольтным питанием, да и еще с хорошими характеристиками. Поиски в интернете ничего толкового не дали. Пролистав радиолюбительскую литературу, нашел несколько несложных схем, которыми и спешу с вами поделиться.
Немного о применяемых микрофонах.
Чаще всего радиолюбители применяют в своих устройствах два типа микрофонов – динамический, или электретный.
Отечественное обозначение:
— МД – микрофон динамический
— МКЭ – микрофон конденсаторный, электретный
Диапазон воспроизводимых частот у них примерно одинаковый, в среднем – 50-16000 Герц.
Чувствительность у динамических микрофонов – 1-2 мв/Па, у электретных – 1-4 мв/Па.
Для работы электретных микрофонов требуется дополнительный источник питания – 1,5-4,5 вольт (питание также нужно для встроенного в капсюль полевого транзистора, который служит для согласования высокого выходного сопротивления микрофона с низким входным сопротивлением усилителя).
Капсюль динамического микрофона обладает низким выходным сопротивлением и напряжением. Поэтому, все без исключения динамические микрофоны снабжаются согласующим повышающим трансформатором, встроенным в их корпус.
Чаще всего в радиолюбительских схемах присутствует узел питания электретных микрофонов, но если нет, то вот типовая схема включения электретного микрофона:
Сопротивление резистора R1 зависит от питающего напряжения. Примерно можно его выбирать так:
– при питающем напряжении 1,5 – 3 вольта – как на схеме, 2,2 кОм
– при 4,5 вольта – 4,7 кОм
– более 4,5 вольт – около 10 кОм
Типовая схема питания и подключения электретного микрофона к микрофонному усилителю:
– при низковольтном питании:
— при питании напряжением более 4,5 вольт можно применить стабилитрон на соответствующее напряжение:
Я думаю, что с микрофонами более-менее понятно.
Теперь переходим к микрофонным усилителям.
В статье приведены несколько схем на транзисторах и микросхемах.
Напряжение питания всех транзисторных схем в примерах – 3 вольта. Если у вас более высокое напряжение питания, то в схемы надо добавить простые параметрические стабилизаторы на стабилитронах . Ток потребления усилителей – около 1 мА.
Первая схема.
Микрофонный усилитель на двух транзисторах разной проводимости.
Усилитель не требует подбора элементов схемы.
Коэффициент усиления составляет не менее 150-200 во всей полосе частот.
Схема усилителя:
В схеме, кроме указанных транзисторов, можно применить КТ3102 и КТ3107 с любым буквенным индексом, допустима замена на КТ315 и КТ361, но работа усилителя может ухудшиться. Также можно применить и их зарубежные аналоги.
Такую же замену транзисторов можно производить и в остальных схемах микрофонных усилителей.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на двух транзисторах:
Вторая схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах.
Коэффициент усиления – 300-400.
Схема усилителя:
Особенность этого усилителя – коррекция частотной характеристики во втором каскаде, которая достигается включение параллельно резистору R7 цепочки С4 и R5. На низких частотах сопротивление конденсатора С4 велико, и резистор R5 практически не влияет на усиление каскада. На высоких же частотах за счет малого сопротивления того же конденсатора параллельно R7 подключается R5. Сопротивление в цепи эмиттера уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления каскада.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах:
Третья схема.
Микрофонный усилитель на трех транзисторах разной проводимости.
Коэффициент усиления – до 1000.
Схема усилителя:
В случае необходимости усиление можно снизить увеличением номинала резистора R3 (при R3 равном 1 кОм, коэффициент усиления составляет – 100).
Для нормальной работы усилителя необходимо, чтобы постоянное напряжение на эмиттере третьего транзистора равнялось +1,4 вольта, которое устанавливается подбором номинала резистора R1.
Печатная плата и монтажная схема усилителя на трех транзисторах разной проводимости:
Четвертая схема.
Микрофонный усилитель на ИМС типа К538УН3Б
С помощью такой микросхемы можно собрать очень простой микрофонный усилитель с коэффициентом усиления – 2000-4000 (при напряжении питания равном 6 вольт, при напряжении питания 3 вольта, коэффициент усиления снизиться до 500-1000).
Схема усилителя:
Пятая схема.
Микрофонный усилитель на два канала (стерео) на ИМС TDA7050.
Микросхема имеет два канала с коэффициентом усиления около 1000 в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц.
Напряжение питания может составлять от 1,6 вольта до 6 вольт.
Схема усилителя:
Предлагаемый микрофонный усилитель (МУ) может использоваться как экономичный предварительный усилитель к УМЗЧ с сетевым или автономным питанием. Полоса пропускания МУ составляет 25…25000 Гц при неплохом отношении сигнал/шум за счет применения малошумящих биполярных транзисторов n-p-n-структуры.
Максимальная амплитуда выходного напряжения — 0,5 В. При напряжении питания 3,6В потребляемый ток не превышает 0,68 мА. МУ (рис.1) состоит из: — электретного микрофона ВМ1 с подстроечным резистором RP1 установки режима; — фильтра питания C1-R5; — переходных конденсаторов С2 и С4; — двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1, VT2. Электретный микрофон ВМ1 является активным, т.е. имеет встроенный усилитель. Режим работы ВМ1 устанавливается подстроечным резистором RP1.
Полоса пропускания МУ снизу определяется, в основном, емкостью конденсатора С2. Сам микрофонный усилитель является широко распространенной схемой двухкаскадного усилителя на биполярных транзисторах с непосредственными связями. С помощью резистора R3 устанавливается глубокая отрицательная обратная связь по постоянному току, стабилизирующая режим МУ. Входное сопротивление усилителя примерно такое же, как и каскада на одном транзисторе по схеме с ОЭ: от сотен ом до нескольких десятков килоом, выходное сопротивление — несколько десятков килоом.
Коэффициент усиления по напряжению — 1000…3000. В МУ можно применить постоянные резисторы МЛТ, С2-23 или С2-33. Подстроенный RP1 — СПЗ-38а. Конденсатор С2 — керамический, типа KM, К10-17. Оксидные — К50-35 или зарубежного производства. Транзисторы VT1, VT2 — биполярные малошумящие, n-p-n-структуры, типа КТ3102Д, КТ3102Е с коэффициентом усиления по напряжению ((3) порядка 500. Их можно заменить зарубежными 2N2484. Микрофон ВМ1 — электретный, типа NMC или XF-18D и им подобные.
Микрофонный усилитель на печатной плате
Микрофонный усилитель выполнен на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис.2). Диаметр отверстий на плате под радиоэлектронные компоненты — 0,8 … 1мм под соединительные проводники 1… 1,2 мм, под крепежные отверстия — 2,5 мм. Все резисторы на плате устанавливаются вертикально. Для получения низкого уровня фона фольга на верхней стороне платы (стороне расположения деталей) используется как экран и электрически соединена с общим проводом.
Для исключения замыкания выводов деталей с общим проводом в отверстиях сделана зенковка сверлом диаметром 2…2,5 мм. Пайку радиоэлектронных компонентов рекомендуется вести низковольтным паяльником. Микрофон ВМ1 подключается с соблюдением полярности (у микрофона NMC «-» питания соединен с корпусом). Перед включением МУ движок подстроечного резистора RP1 устанавливается в среднее положение. Подав питание, вращением движка RP1 устанавливают режим работы ВМ1: на верхнем (по схеме) его выводе должно быть напряжение около +0,7 В. Затем измеряют напряжение на коллекторе VT2 и при необходимости устанавливают его равным 0,5Unm- (+1 в) подбором сопротивления R3.
Подбор сопротивления проще всего выполнить, включив вместо R3 цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 20…50 кОм и подстроечного с номиналом порядка 470 кОм. МУ сохраняет работоспособность при напряжении GB1 в диапазоне 3…6 В и имеет потребляемый ток порядка 0,8…1мА. Если усилитель при работе возбуждается (свистит или «затыкается»), следует проверить емкость С1 и убедиться, что экран на верхней стороне печатной платы соединен с общим проводом на нижней стороне. Если это не помогает, рекомендуется уменьшить усиление электретного микрофона ВМ1 увеличением сопротивления RP1.
При применении некоторых экземпляров микрофонов для увеличения стабильности работы МУ может потребоваться увеличение емкости конденсатора С1 до 220 мкФ. Для улучшения качества сигнала микрофон ВМ1 окружается поролоновой прокладкой. Если необходимо избавиться от «буханья»в тракте НМУ при резких звуках, лицевую панель микрофона также закрывают слоем поролона толщиной 5… 10 мм. Для этой же цели микрофон рекомендуется подпаивать к плате многожильными проводниками, исключающими жесткий механический контакт корпуса микрофона с печатной платой.
При длине соединительных проводников свыше 30 мм рекомендуется использовать экранированный провод. В качестве источника питания МУ используются 3 аккумулятора типоразмера AA-size емкостью от 650 до 2850 мАч. Возможно также применение сетевого адаптера с хорошей стабилизацией или стабилизированного источника питания усилителя мощности.
Предусилитель для микрофона, он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.
Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.
Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе
Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.
Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.
Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.
При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1
микрофонный усилитель на одном транзисторе
Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.
Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.
Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах
Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного усилителя на транзисторах.
С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.
Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах
Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.
Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.
Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.
Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558
Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.
Микросхема 4558- характеристики
Скачать datasheet 4558 (140,5 Kb, скачано: 2 114)
предусилитель микрофона на 4558
Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.
При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.
