Amplificador de micròfon transistor: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

En aquest article es mostra com fer un amplificador de micròfon de transistor.

La font d'alimentació mínima d'aquest circuit és d'1,5 V. Tot i això, necessitareu almenys 3 V si feu un detector LED opcional (transistor Q3) i voleu que el vostre LED s'encengui.

El senyal del micròfon és amplificat pel transistor Q1 i Q2 abans d'aplicar-lo al transistor Q3 per a la seva detecció.

Podeu veure el meu circuit funcionant al vídeo.

Vaig pensar en aquesta idea després de llegir aquest article:

Subministraments

Components: micròfon barat - 2, transistors d’ús general - 5, 100 ohm resistència d’alta potència - 5, 1 kohm resistència - 1, 10 kohm resistència - 10, 470 uF condensador - 10, 220 kohm resistència - 2, 470 nF condensador - 5, tauler matricial, cables aïllats, fil metàl·lic d'1 mm, font d'alimentació d'1,5 V o 3 V (bateries AAA / AA / C / D), paquet de resistències d'1 Megoh a 10 Megohm.

Eines: alicates, pelador de filferro

Components opcionals: soldadura, LED - 2, arnès de bateria.

Eines opcionals: soldador, oscil·loscopi USB, multímetre.

Pas 1: Dissenyeu el circuit

Calculeu el corrent LED màxim:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ohms

= 8 mA

Calculeu la tensió del col·lector del transistor 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 ohms) * 100 * 10, 000 ohms

= 1,95454545455 V

Els components de polarització són els mateixos per al segon amplificador de transistors:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

El transistor hauria d’estar esbiaixat a la meitat de la tensió d’alimentació 1,5 V, no pas a 1,95454545455 V. Tot i això, és difícil predir el guany actual, Beta = Ic / Ib. Per tant, haureu de provar diferents resistències Rb1 i Rb2 durant la construcció del circuit.

Calculeu el guany de corrent mínim del transistor Q3 per assegurar la saturació:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

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

= 47.8260869565

Calculeu la freqüència inferior del filtre de pas alt:

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

Ri = 10.000 ohms

= 1 / (2 * pi * (10.000 ohms + 10.000 ohms) * (470 * 10 ^ -9))

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1.000 ohms (per al detector LED)

= 1 / (2 * pi * (10.000 ohms + 1.000 ohms) * (470 * 10 ^ -9))

= 30,7843216812 Hz

Pas 2: Simulacions

Les simulacions de programari PSpice mostren que el corrent LED màxim és de només 4,5 mA. Això es deu al fet que el transistor Q3 no està saturat a causa de les inconsistències del model de transistor Q3 i del transistor Q3 de la vida real que he utilitzat. El model de transistor de programari Q3 PSpice tenia un guany de corrent molt baix en comparació amb el transistor Q3 de la vida real.

L’amplada de banda és d’uns 10 kHz. Això es podria deure a la capacitat de transistor perduda. Tot i això, no es garanteix que la reducció dels valors de la resistència Rc augmenti l’amplada de banda perquè el guany de corrent del transistor podria disminuir amb la freqüència.

Pas 3: Feu el circuit

He implementat el filtre d'alimentació opcional per al meu circuit. He omès aquest filtre del dibuix del circuit perquè hi ha la possibilitat d’una caiguda de tensió important que redueixi el corrent i la intensitat de la llum del LED.

Pas 4: proves

Podeu veure el meu oscil·loscopi USB mostrant una forma d’ona quan parlo al micròfon.