تقویت کننده میکروفن ترانزیستور: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این مقاله نحوه ساخت تقویت کننده میکروفون ترانزیستور را به شما نشان می دهد.

حداقل منبع تغذیه برای این مدار 1.5 ولت است. اگر شما یک آشکارساز LED اختیاری (ترانزیستور Q3) می سازید و می خواهید LED شما روشن شود ، حداقل به 3 ولت نیاز خواهید داشت.

سیگنال میکروفون قبل از اعمال به ترانزیستور Q3 برای تشخیص توسط ترانزیستور Q1 و Q2 تقویت می شود.

می توانید مدار من را در ویدئو مشاهده کنید.

من بعد از خواندن این مقاله به این ایده فکر کردم:

تدارکات

اجزاء: میکروفن ارزان - 2 ، ترانزیستورهای عمومی - 5 ، مقاومت 100 اهم با قدرت بالا - 5 ، مقاومت 1 اهم - 1 ، مقاومت 10 اهم - 10 ، خازن 470 uF - 10 ، مقاومت 220 اهم - 2 ، خازن 470 nF - 5 ، تخته ماتریس ، سیم های عایق ، سیم فلزی 1 میلی متر ، منبع تغذیه 1.5 ولت یا 3 ولت (باتری AAA/AA/C/D) ، بسته مقاومت 1 مگا اهم تا 10 مگا اهم.

ابزار: انبردست ، سیم برنده

اجزای اختیاری: لحیم ، LED - 2 ، مهار باتری.

ابزارهای اختیاری: آهن لحیم کاری ، اسیلوسکوپ USB ، مولتی متر.

مرحله 1: طراحی مدار

حداکثر جریان LED را محاسبه کنید:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 ولت - 2 ولت - 0.2 ولت) / 100

= 0.8 ولت / 100 اهم

= 8 میلی آمپر

ولتاژ کلکتور ترانزیستور Q1 ، Vc1 را محاسبه کنید:

Vc1 = Vs - Ic1 * Rc1 = Vs - Ib1 * بتا * Rc1

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * بتا * Rc1

= 3 ولت - (3 ولت - 0.7 ولت) / (2.2 * 10 ^ 6 اهم) * 100 * 10 ، 000 اهم

= 1.95454545455 ولت

اجزای بایاس برای تقویت کننده ترانزیستور دوم یکسان است:

Vc2 = Vc1 = 1.95454545455 ولت

ترانزیستور باید در نیم ولتاژ منبع تغذیه 1.5 ولت بایاس باشد ، نه 1.95454545455 ولت. با این حال ، پیش بینی افزایش جریان ، بتا = Ic / Ib ، سخت است. بنابراین شما باید مقاومت های مختلف Rb1 و Rb2 را در حین ساخت مدار امتحان کنید.

حداقل سود جریان ترانزیستور Q3 را برای اطمینان از اشباع محاسبه کنید:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

= 10 میلی آمپر / ((3 ولت - 0.7 ولت) / (10 ، 000 اهم + 1 ، 000 اهم))

= 10 میلی آمپر / (2.3 ولت / 11 ، 000 اهم)

= 47.8260869565

فرکانس پایین فیلتر بالا گذر را محاسبه کنید:

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

ری = 10،000 اهم

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

= 16.9313769247 هرتز

Ri = 1 ، 000 اهم (برای آشکارساز LED)

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

= 30.7843216812 هرتز

مرحله 2: شبیه سازی

شبیه سازی های نرم افزار PSpice نشان می دهد که حداکثر جریان LED تنها 4.5 میلی آمپر است. این به این دلیل است که ترانزیستور Q3 به دلیل ناهماهنگی مدل ترانزیستور Q3 و ترانزیستور Q3 واقعی که من استفاده کردم ، اشباع نمی شود. مدل ترانزیستور نرم افزاری Q3 PSpice در مقایسه با ترانزیستور Q3 واقعی ، افزایش جریان بسیار کمی داشت.

پهنای باند حدود 10 کیلوهرتز است. این می تواند به دلیل خازن سرگردان ترانزیستور باشد. با این حال ، هیچ تضمینی وجود ندارد که کاهش مقادیر مقاومت Rc پهنای باند را افزایش دهد زیرا افزایش جریان ترانزیستور با فرکانس کاهش می یابد.

مرحله 3: مدار را ایجاد کنید

من فیلتر منبع تغذیه اختیاری را برای مدارم پیاده کردم. من این فیلتر را از ترسیم مدار حذف کردم زیرا احتمال افت ولتاژ قابل توجهی وجود دارد که باعث کاهش جریان LED و شدت نور LED می شود.

مرحله 4: آزمایش

هنگامی که با میکروفون صحبت می کنم ، می توانید اسیلوسکوپ USB من را ببینید که شکل موجی را نشان می دهد.