Tranzistorsko mikrofonsko pojačalo: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj članak prikazuje kako napraviti tranzistorsko mikrofonsko pojačalo.

Minimalno napajanje za ovaj krug je 1,5 V. Međutim, trebat će vam najmanje 3 V ako izrađujete opcionalni LED detektor (tranzistor Q3) i želite da se LED uključi.

Signal iz mikrofona pojačava tranzistor Q1 i Q2 prije nego što se primijeni na tranzistor Q3 radi detekcije.

U videu možete vidjeti kako moje kolo radi.

Na ovu ideju sam pomislio nakon što sam pročitao ovaj članak:

Supplies

Komponente: jeftini mikrofon - 2, tranzistori opće namjene - 5, 100 ohm otpornik velike snage - 5, 1 kohm otpornik - 1, 10 kohm otpornik - 10, 470 uF kondenzator - 10, 220 kohm otpornik - 2, 470 nF kondenzator - 5, matrična ploča, izolirane žice, metalna žica od 1 mm, izvor napajanja od 1,5 V ili 3 V (baterije AAA/AA/C/D), paket otpornika od 1 do 10 megahoma.

Alati: kliješta, skidač žice

Dodatne komponente: lemljenje, LED diode - 2, kabelski svežanj.

Dodatni alati: lemilica, USB osciloskop, multimetar.

Korak 1: Dizajnirajte krug

Izračunajte maksimalnu LED struju:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 ohma

= 8 mA

Izračunajte napon kolektora tranzistora 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 ohma) * 100 * 10, 000 ohma

= 1.95454545455 V

Biasing komponente su iste za drugo tranzistorsko pojačalo:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Tranzistor bi trebao biti pristran na pola napona napajanja 1,5 V, a ne 1,95454545455 V. Međutim, teško je predvidjeti pojačanje struje, Beta = Ic / Ib. Stoga ćete tijekom konstrukcije kola morati isprobati različite otpornike Rb1 i Rb2.

Izračunajte minimalni dobitak struje tranzistora Q3 kako biste osigurali zasićenje:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

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

= 47.8260869565

Izračunajte frekvenciju donjeg visokopropusnog filtera:

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

Ri = 10 000 ohma

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

= 16.9313769247 Hz

Ri = 1 000 ohma (za LED detektor)

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

= 30,7843216812 Hz

Korak 2: Simulacije

Softverske simulacije PSpice pokazuju da je maksimalna LED struja samo 4,5 mA. To je zato što tranzistor Q3 nije zasićen zbog nedosljednosti modela tranzistora Q3 i stvarnog tranzistora Q3 koji sam koristio. Softverski tranzistor Q3 PSpice imao je vrlo nisko strujno pojačanje u usporedbi s Q3 tranzistorom iz stvarnog života.

Propusni opseg je oko 10 kHz. To može biti posljedica kapacitivnosti zalutalih tranzistora. Međutim, nema jamstva da će smanjenje vrijednosti Rc otpornika povećati propusnost jer bi se pojačanje struje tranzistora moglo smanjivati s frekvencijom.

Korak 3: Napravite krug

Implementirao sam opcionalni filter napajanja za svoje kolo. Izostavio sam ovaj filter iz crteža kola jer postoji mogućnost značajnog pada napona koji bi smanjio LED struju i intenzitet LED svjetla.

Korak 4: Testiranje

Možete vidjeti moj USB osciloskop koji prikazuje valni oblik dok razgovaram u mikrofon.