Transistör Mikrofon Amplifikatörü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu makale, bir transistör mikrofon amplifikatörünün nasıl yapıldığını gösterir.

Bu devre için minimum güç kaynağı 1,5 V'tur. Ancak isteğe bağlı bir LED dedektörü (transistör Q3) yapıyorsanız ve LED'inizin AÇIK olmasını istiyorsanız en az 3 V'a ihtiyacınız olacaktır.

Mikrofondan gelen sinyal, algılama için Q3 transistörüne uygulanmadan önce Q1 ve Q2 transistörü tarafından yükseltilir.

Devremin çalıştığını videoda görebilirsiniz.

Bu makaleyi okuduktan sonra bu fikri düşündüm:https://www.instructables.com/id/Ultrasonic-Alien/

Gereçler

Bileşenler: ucuz mikrofon - 2, genel amaçlı transistörler - 5, 100 ohm yüksek güç direnci - 5, 1 kohm direnç - 1, 10 kohm direnç - 10, 470 uF kapasitör - 10, 220 kohm direnç - 2, 470 nF kapasitör - 5, matris kartı, yalıtımlı teller, 1 mm metal tel, 1,5 V veya 3 V güç kaynağı (AAA/AA/C/D piller), 1 Megohm ila 10 Megohm direnç paketi.

Araçlar: pense, tel striptizci

İsteğe bağlı bileşenler: lehim, LED'ler - 2, pil takımı.

İsteğe bağlı araçlar: havya, USB osiloskop, multimetre.

Adım 1: Devreyi Tasarlayın

Maksimum LED akımını hesaplayın:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V / 100 ohm

= 8 mA

Q1 transistör kollektör voltajını hesaplayın, Vc1:

Vc1 = Vs - Ic1 * Kc1 = Vs - Ib1 * Beta* Kc1

= Vs - (Vs - Vbe) / Kb1 * Beta* Kc1

= 3 V - (3 V - 0.7 V) / (2.2 * 10 ^ 6 ohm) * 100 * 10.000 ohm

= 1.95454545455 V

Önyargı bileşenleri, ikinci transistör amplifikatörü için aynıdır:

Vc2 = Vc1 = 1.95454545455 V

Transistör 1.95454545455 V değil, 1.5 V yarım besleme voltajında polarlanmalıdır. Ancak akım kazancını tahmin etmek zordur, Beta = Ic / Ib. Bu nedenle devre yapımı sırasında farklı Rb1 ve Rb2 dirençlerini denemeniz gerekecektir.

Doygunluğu sağlamak için minimum Q3 transistör akım kazancını hesaplayın:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Kc2 + Ri3a))

= 10 mA / ((3 V - 0.7 V) / (10.000 ohm + 1.000 ohm))

= 10 mA / (2,3 V / 11.000 ohm)

= 47.8260869565

Alt yüksek geçiren filtre frekansını hesaplayın:

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

Ri = 10.000 ohm

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

= 16.9313769247Hz

Ri = 1.000 ohm (LED dedektör için)

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

= 30.7843216812 Hz

2. Adım: Simülasyonlar

PSpice yazılım simülasyonları, maksimum LED akımının sadece 4,5 mA olduğunu göstermektedir. Bunun nedeni, Q3 transistör modelinin ve kullandığım gerçek hayattaki Q3 transistörünün tutarsızlıkları nedeniyle Q3 transistörünün doymamasıdır. Q3 PSpice yazılım transistör modeli, gerçek hayattaki Q3 transistörüne kıyasla çok düşük bir akım kazancına sahipti.

Bant genişliği yaklaşık 10 kHz'dir. Bunun nedeni transistör kaçak kapasitansı olabilir. Bununla birlikte, transistör akım kazancı frekansla azalıyor olabileceğinden, Rc direnç değerlerinin düşürülmesinin bant genişliğini artıracağının garantisi yoktur.

Adım 3: Devreyi Yapın

Devrem için isteğe bağlı güç kaynağı filtresini uyguladım. LED akımını ve LED ışık yoğunluğunu azaltacak önemli bir voltaj düşüşü olasılığı olduğu için bu filtreyi devre çiziminden çıkardım.

4. Adım: Test Etme

Mikrofona konuştuğumda USB osiloskopumun bir dalga formu gösterdiğini görebilirsiniz.