Transistor mikrofonforstærker: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Denne artikel viser dig, hvordan du laver en transistor mikrofonforstærker.

Den mindste strømforsyning til dette kredsløb er 1,5 V. Du skal dog bruge mindst 3 V, hvis du laver en valgfri LED -detektor (transistor Q3) og vil have din LED til at tænde.

Signalet fra mikrofonen forstærkes af transistoren Q1 og Q2, før det påføres Q3 -transistoren til detektion.

Du kan se mit kredsløb arbejde i videoen.

Jeg tænkte på denne idé efter at have læst denne artikel:

Forbrugsvarer

Komponenter: billig mikrofon - 2, generelle transistorer - 5, 100 ohm højeffektmodstand - 5, 1 kohm modstand - 1, 10 kohm modstand - 10, 470 uF kondensator - 10, 220 kohm modstand - 2, 470 nF kondensator - 5, matrixplade, isolerede ledninger, 1 mm metaltråd, 1,5 V eller 3 V strømkilde (AAA/AA/C/D batterier), 1 Megohm til 10 Megohm modstandspakke.

Værktøj: tang, wire stripper

Valgfrie komponenter: loddemetal, lysdioder - 2, batterisele.

Valgfrie værktøjer: loddejern, USB -oscilloskop, multimeter.

Trin 1: Design kredsløbet

Beregn den maksimale LED -strøm:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 ohm

= 8 mA

Beregn Q1 transistor kollektorspænding, 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 ohm) * 100 * 10, 000 ohm

= 1,95454545455 V

Forspændingskomponenterne er de samme for den anden transistorforstærker:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

Transistoren skal være forspændt ved halv forsyningsspænding 1,5 V, ikke 1,95454545455 V. Det er imidlertid svært at forudsige den aktuelle forstærkning, Beta = Ic / Ib. Således skal du prøve forskellige Rb1- og Rb2 -modstande under kredsløbskonstruktion.

Beregn den mindste Q3 transistorstrømforstærkning for at sikre mætning:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10.000 ohm + 1, 000 ohm))

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

= 47.8260869565

Beregn den lavere højpasfilterfrekvens:

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

Ri = 10.000 ohm

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

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1.000 ohm (til LED -detektor)

= 1 / (2*pi*(10.000 ohm + 1, 000 ohm)*(470*10^-9))

= 30,7843216812 Hz

Trin 2: Simuleringer

PSpice -softwaresimuleringer viser, at den maksimale LED -strøm kun er 4,5 mA. Dette skyldes, at Q3-transistoren ikke mætter på grund af uoverensstemmelser i Q3-transistormodellen og den virkelige Q3-transistor, som jeg brugte. Q3 PSpice-software transistormodellen havde en meget lav strømforøgelse sammenlignet med den virkelige Q3-transistor.

Båndbredden er omkring 10 kHz. Dette kan skyldes transistorstray -kapacitans. Der er imidlertid ingen garanti for, at reducering af Rc -modstandsværdier vil øge båndbredden, fordi transistorstrømforstærkningen kan falde med frekvensen.

Trin 3: Lav kredsløbet

Jeg implementerede det valgfri strømforsyningsfilter til mit kredsløb. Jeg udelad dette filter fra kredsløbstegningen, fordi der er mulighed for et betydeligt spændingsfald, der ville reducere LED -strømmen og LED -lysintensiteten.

Trin 4: Test

Du kan se mit USB -oscilloskop vise en kurve, når jeg taler ind i mikrofonen.