Tranzistorski mikrofonski ojačevalnik: 4 koraki

Kazalo:

Zaloge
1. korak: Oblikujte vezje
2. korak: Simulacije
3. korak: Naredite vezje
4. korak: Testiranje

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Ta članek vam pokaže, kako narediti tranzistorski mikrofonski ojačevalnik.

Najmanjši napajalnik za to vezje je 1,5 V. Vendar pa potrebujete vsaj 3 V, če izdelujete dodatni detektor LED (tranzistor Q3) in želite, da se LED prižge.

Signal iz mikrofona se ojači s tranzistorjem Q1 in Q2, preden se nanese na tranzistor Q3 za zaznavanje.

V videu lahko vidite, kako moje vezje deluje.

Na to idejo sem pomislil, ko sem prebral ta članek:

Zaloge

Komponente: poceni mikrofon - 2, splošni tranzistorji - 5, 100 ohmski upor z visoko močjo - 5, 1 kohm upor - 1, 10 kohm upor - 10, 470 uF kondenzator - 10, 220 kohm upor - 2, 470 nF kondenzator - 5, matrična plošča, izolirane žice, 1 mm kovinska žica, 1,5 V ali 3 V vir napajanja (baterije AAA/AA/C/D), paket uporov od 1 do 10 megamov.

Orodja: klešče, odstranjevalec žice

Dodatne komponente: spajkanje, LED - 2, kabelski snop.

Dodatna orodja: spajkalnik, USB osciloskop, multimeter.

1. korak: Oblikujte vezje

Izračunajte največji tok LED:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 ohmov

= 8 mA

Izračunajte napetost kolektorja tranzistorja 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 ohmov) * 100 * 10 000 ohmov

= 1,95454545455 V

Komponente pristranskosti so enake za drugi tranzistorski ojačevalnik:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Tranzistor bi moral biti pristranski pri polovici napajalne napetosti 1,5 V, ne 1,95454545455 V. Vendar je težko napovedati trenutni dobiček, Beta = Ic / Ib. Tako boste morali med konstrukcijo vezja preizkusiti različne upore Rb1 in Rb2.

Izračunajte najmanjši ojačevalnik toka tranzistorja Q3, da zagotovite nasičenost:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

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

= 47.8260869565

Izračunajte spodnjo frekvenco visokofrekvenčnega filtra:

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

Ri = 10 000 ohmov

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

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1000 ohmov (za LED detektor)

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

= 30,7843216812 Hz

2. korak: Simulacije

Simulacije programske opreme PSpice kažejo, da je največji tok LED le 4,5 mA. To je zato, ker tranzistor Q3 ne nasiči zaradi nedoslednosti modela tranzistorja Q3 in resničnega tranzistorja Q3, ki sem ga uporabil. Model programskega tranzistorja Q3 PSpice je imel v primerjavi s tranzistorjem Q3 v resničnem življenju zelo nizek tok.

Pasovna širina je približno 10 kHz. To je lahko posledica pomanjkanja kapacitivnosti tranzistorja. Vendar ni nobenega zagotovila, da bo zmanjšanje vrednosti upora Rc povečalo pasovno širino, ker bi se lahko dobiček tranzistorja s frekvenco zmanjšal.

3. korak: Naredite vezje

Za svoje vezje sem uvedel izbirni filter za napajanje. Ta filter sem iz risbe vezja izpustil, ker obstaja možnost znatnega padca napetosti, ki bi zmanjšala tok LED in jakost svetlobe LED.