كيفية بناء دائرة مكبر صوت الميكروفون

سنرى في هذه المقالة كيفية بناء دائرة مكبر صوت للميكروفون باستخدام مكبر تشغيلي LM324. يمكن استخدام هذه الدائرة كمضخم مسبق جيد لمشاريع الصوت.

اختيار Opamp

قلب دائرة مضخم الميكروفون هو جهاز op-amp LM324 وهو رباعي أمبير مصبوب في IC واحد . سنستخدم واحدًا منهم لمشروعنا. يمكن للقراء تجربة أجهزة op-amp مختلفة مثل IC 741 وما إلى ذلك أو IC LM321.

الميكروفون هو جهاز يحول الموجات الصوتية إلى إشارات كهربائية. لكن الإشارة الكهربائية الخام الصادرة من الميكروفون ليست كافية لمعالجة الإشارات لمشروعك.

قد ينتج عن الميكروفون النموذجي المستخدم في مشاريع الهوايات ما يقرب من 0.02 فولت من إشارة الذروة إلى الذروة ، وهي إشارة غير كافية للكشف عنها بواسطة IC أو متحكم. لإنتاج إشارة جهد أعلى ، سنحتاج إلى مكبر للصوت.

كسب OpAmp

الميزة الرئيسية لمكبر الصوت القائم على op-amp هي أنه يمكننا ضبط الكسب عن طريق تغيير قيم المقاوم المحددة.

يتم إعطاء كسب مكبر الصوت الموضح بواسطة:

الكسب = 1 + (R2 / R1)

إذا كنا نقوم بتوصيل سماعة رأس عند الخرج ، فإننا نحتاج على الأقل 2 فولت من الذروة إلى الذروة من أجل سماع قدر معقول من الصوت. لذا ، نحتاج إلى تضخيم الإشارة المعطاة 100 مرة على الأقل.

الخرج = 0.02 فولت × 100 = 2 فولت

يسمى المقدار أو الأوقات التي تنوي فيها تضخيم إشارة الإدخال 'كسب'. المكسب هنا هو 100. إنها قيمة بلا أبعاد ، وبالتالي لا توجد وحدة.

التصميم:

يوصى بالحفاظ على قيمة R1 ثابتة للمبتدئين وتغيير قيمة R2 لضبط الكسب.

هنا نحتفظ بقيمة R1 كـ 1 كيلو أوم و R2 كـ 100 كيلو أوم. بتطبيق صيغة الكسب نحصل على 100 نتيجة لذلك.

الكسب = 1+ (100K / 1K) = 101 (ربح)

لذلك إذا كنت تريد توصيل شيء أكثر قوة مثل مكبر صوت صغير ، فقد نحتاج إلى زيادة المكاسب أكثر.

تذكر دائمًا أنه لا يمكنك الحصول على شيء أكثر من العدم ، لذلك نحتاج إلى تطبيق جهد كافي عند الإدخال.

إذا كنت بحاجة إلى ذروة إلى ذروة 10 فولت ، فأنت بحاجة إلى تطبيق 12 فولت على الأقل وإلا فقد يحدث القطع عند الإخراج. هذا قد لا يعطي إخراج صوتي جيد ونظيف.

يمكن لدائرة مكبر صوت الميكروفون المقترحة تضخيم إشارة الإدخال آلاف المرات ، وهذا لا يعني أنه يمكنك قيادة مكبر صوت المسرح المنزلي.

يمكن لهذه الدائرة فقط إخراج التيار عند نطاق مللي أمبير. إذا كنت بحاجة إلى تشغيل هذه السماعات الضخمة ، فقد تحتاج إلى تيار أكبر من 1 أمبير.

مخطط دبوس:

مخطط الرسم البياني:

مصدر الطاقة هو مصدر طاقة تفاضلي ، والذي يتكون من بطاريتين 9 فولت إلى جانب المكثفات للحصول على طاقة سلسة وضوضاء أقل. 2.2 فائق التوهج مكثف للقضاء على الجهد المستمر الذي يدخل IC.

يساعد المقاوم 4.7K في تشغيل الميكروفون. R1 و R2 هو كسب ضبط المقاوم ، يمكنك حساب القيم الخاصة بك. 2.2 فائق التوهج مكثف عند الخرج هو اقتطاع مكونات التيار المستمر.

دارة مضخم الميكروفون باستخدام اثنين من الترانزستورات

لا تسمح لنا الميكروفونات الديناميكية ذات المقاومة العالية والكريستال عادةً باستخدامها مع الأسلاك الطويلة إلا عند إدخال محول اقتران معين. هذا لأن ضوضاء الطنين وغيرها من التقاطات الضالة يمكن أن تدخل في الخط. لكن المحول الصغير ، يمكن أن يكون مكلفًا للغاية في الواقع ، لا سيما عند الحاجة إلى استجابة عالية الدقة.

تمثل الفكرة أدناه تقنية تسمح لنا باستخدام المضخم المسبق حتى على مسافات أطول من مصدر إدخال الموسيقى أو الكلام. يتم تثبيت هذا المضخم في نهاية الميكروفون الذي يعمل مثل محول مطابقة المعاوقة (من الأعلى إلى المنخفض) ، ويتميز في نفس الوقت بكسب جهد سهل.

هذه الدائرة غير تقليدية لأن طاقة المضخم الأولي يتم استخلاصها من مضخم الطاقة الرئيسي ويتم توفيرها من خلال نفس الوتر الديناميكي المشترك المحوري.

تجهيز التجهيز

يوضح الشكل التالي التفاصيل التشغيلية الأساسية للتصميم.

دعنا نتخيل أولاً أن الإمداد بالمضخم يأتي من وحدة مضخم الطاقة الرئيسية.

تقوم المقاومات Ra و Rb بتأسيس الجهد الذي يتم توصيله إلى المضخم الأولي. وبالتالي ، عندما يقوم المضخم المسبق بسحب تيار I أمبير ، يمكن حساب الجهد الذي يحصل عليه المضخم من خلال

V preamp = Vs - I (Ra + Rb)

حيث V هو جهد الإمداد. تم إنشاء مكبر الصوت المسبق المفصل في هذه المقالة ليتم تشغيله باستخدام مصدر طاقة 10 فولت.

الحالي الضروري هو 2mA. إذا اعتبرنا أن ضغط الجهد على مكبر الصوت الرئيسي هو Vs وإذا كان Ra يساوي Rb ، فإن المعادلة أعلاه تبسط إلى

Ra = Rb = 250 (Vs - 10) أوم

قد يكون من المهم أن نلاحظ في هذه المرحلة أن هذا النهج المحدد لاكتساب جهد الإمداد من مكبر الصوت الرئيسي يجب أن يتم تطبيقه فقط مع مكبرات الصوت الترانزستور ذات الجهد المنخفض التي لها أعلى جهد للضغط 50 فولت.

كان النموذج الأولي مخصصًا لمكبرات الصوت التي تعمل بإمداد 20 فولت. يمكن استخدام أي مضخم ترانزستور مماثل له هذا النوع من الإمداد.

لقد اعتبرنا أن مصدر مكبر الصوت هو 20 فولت

Ra = Rb = 2.5K أو 2.2K ببساطة ، حتى هذه القيمة ليست حرجة للغاية ، ولكنها ليست أقل من ذلك.