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 усиливстроенная 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

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 частотГц.

Уровень входного сигнала мВ.

Уровень выходного сигнала 1.8 В.

Неравномерность АЧХ : +/- 3 дБ.

Сопротивление микрофона кОм.

Напряжение питания 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 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 гц,
Минимальное сопротивление нагрузки = 10 ком.

Коэффициент усиления микрофонного усилителя зависит от положения переключателя S1 .

При разомкнутом переключателе К = 50 , при замкнутом = 100 .