駐極體話筒放大電路圖(四)
駐極體話筒工作原理:當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí),就會(huì)引起與金屬極板間距離的變化,也就是駐極體振動(dòng)膜片與金屬極板之間的電容隨著聲波變化,進(jìn)而引起電容兩端固有的電場(chǎng)發(fā)生變化(U=Q/C),從而產(chǎn)生隨聲波變化而變化的交變電壓。由于駐極體膜片與金屬極板之間所形成的“電容”容量比較小(一般為幾十波法),因而它的輸出阻抗值(XC=1/2πfC)很高,約在幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與一般音頻放大器的輸入端相匹配的,所以在話筒內(nèi)接入了一只結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管來(lái)進(jìn)行阻抗變換。通過(guò)輸入阻抗非常高的場(chǎng)效應(yīng)管將“電容”兩端的電壓取出來(lái),并同時(shí)進(jìn)行放大,就得到了和聲波相對(duì)應(yīng)的輸出電壓信號(hào)。駐極體話筒內(nèi)部的場(chǎng)效應(yīng)管為低噪聲專用管,它的柵極G和源極S之間復(fù)合有二極管VD,參見(jiàn)圖1(b)所示,主要起“抗阻塞”作用。由于場(chǎng)效應(yīng)管必須工作在合適的外加直流電壓下,所以駐極體話筒屬于有源器件,即在使用時(shí)必須給駐極體話筒加上合適的直流偏置電壓,才能保證它正常工作,這是有別于一般普通動(dòng)圈式、壓電陶瓷式話筒之處。
外形和種類:常用駐極體話筒的外形分機(jī)裝型(即內(nèi)置式)和外置型兩種。機(jī)裝型駐極體話筒適合于在各種電子設(shè)備內(nèi)部安裝使用。常見(jiàn)的機(jī)裝型駐極體話筒形狀多為圓柱形,其直徑有φ6mm、φ9.7mm、φ10mm、φ10.5mm、φ11.5mm、φ12mm、φ13mm多種規(guī)格;引腳電極數(shù)分兩端式和三端式兩種,引腳形式有可直接在電路板上插焊的直插式、帶軟屏蔽電線的引線式和不帶引線的焊腳式3種。如按體積大小分類,有普通型和微型兩種。
工作電壓:Uds1.5~12V,常用的有1.5V,3V,4.5V三種
工作電流:Ids0.1~1mA之間
輸出阻抗:一般小于2K(歐姆)
靈敏度:?jiǎn)挝唬悍?帕,國(guó)產(chǎn)的分為4檔,紅點(diǎn)(靈敏度最高)黃點(diǎn),藍(lán)點(diǎn),白點(diǎn)(靈敏度最低)
頻率響應(yīng):一般較為平坦
指向性:全向
等效噪聲級(jí):小于35分貝
極性判別:
關(guān)于駐極體電容式話筒的檢測(cè)方法是:首先檢查引腳有無(wú)斷線情況,然后檢測(cè)駐極體電容式話筒。駐極體話筒體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,電聲性能好,價(jià)格低廉,應(yīng)用非常廣泛。駐極體話筒的內(nèi)部由聲電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和場(chǎng)效應(yīng)管兩部分組成。它的電路的接法有兩種:源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線,漏極D接電源正極,源極S經(jīng)電阻接地,再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出;漏極輸出有兩根引出線,漏極D經(jīng)一電阻接至電源正極,再經(jīng)一電容作信號(hào)輸出,源極S直接接地。所以,在使用駐極體話筒之前首先要對(duì)其進(jìn)行極性的判別。
在場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與源極之間接有一只二極管,因而可利用二極管的正反向電阻特性來(lái)判別駐極體話筒的漏極D和源極S。將萬(wàn)用表撥至R&TImes;1kΩ檔,黑表筆接任一極,紅表筆接另一極。再對(duì)調(diào)兩表筆,比較兩次測(cè)量結(jié)果,阻值較小時(shí),黑表筆接的是源極,紅表筆接的是漏極。
駐極體話筒檢測(cè)極性判別:將萬(wàn)用表?yè)苤痢癛&TImes;100”或“R&TImes;1k”電阻擋,黑表筆接任意一極,紅表筆接另外一極,讀出電阻值數(shù);對(duì)調(diào)兩表筆后,再次讀出電阻值數(shù),并比較兩次測(cè)量結(jié)果,阻值較小的一次中,黑表筆所接應(yīng)為源極S,紅表筆所接應(yīng)為漏極D。同時(shí)阻值一大一小,也說(shuō)明駐極體話筒質(zhì)量是好的。若測(cè)得兩次電阻值均為∞、或等于0Ω、或電阻值接近,則說(shuō)明話筒已損壞或質(zhì)量不好。
靈敏度的判斷:
將萬(wàn)用表?yè)苤痢癛&TImes;100”或“R×1k”電阻擋,按照?qǐng)D(a)所示,黑表筆(萬(wàn)用表內(nèi)部接電池)接被測(cè)兩端式駐極體話筒的漏極D,紅表筆接接地端(或紅表筆接源極S,黑表筆接接地端),此時(shí)萬(wàn)用表指針指示在某一刻度上,再用嘴對(duì)著話筒的入聲孔吹氣,萬(wàn)用表指針應(yīng)有較大擺動(dòng)。指針擺動(dòng)范圍越大,說(shuō)明被測(cè)話筒的靈敏度越高。如果沒(méi)有反應(yīng)或反應(yīng)不明顯,則說(shuō)明被測(cè)話筒已經(jīng)損壞或性能下降。對(duì)于三端式駐極體話筒,按照?qǐng)D(b)所示,黑表筆仍接被測(cè)話筒的漏極D,紅表筆同時(shí)接通源極S和接地端(金屬外殼),然后按相同方法吹氣檢測(cè)即可。
將萬(wàn)用表?yè)苤罵×100檔,兩表筆分別接話筒兩電極(注意不能錯(cuò)接到話筒的接地極),待萬(wàn)用表顯示一定讀數(shù)后,用嘴對(duì)準(zhǔn)話筒輕輕吹氣(吹氣速度慢而均勻),邊吹氣邊觀察表針的擺動(dòng)幅度。吹氣瞬間表針擺動(dòng)幅度越大,話筒靈敏度就越高,送話錄音效果就越好。若擺動(dòng)幅度不大(微動(dòng))或根本不擺動(dòng),說(shuō)明此話筒性能差,不宜應(yīng)用。對(duì)于三根引腳駐極體電容式話筒檢測(cè)方法同上,只是黑表棒接輸出引腳2腳,紅表棒接引腳3腳。
駐極體話筒放大電路圖(五)
用于電腦聲卡駐集體話筒前端放大,單管甲類加射隨,制作簡(jiǎn)單。制作原因是惱于聲卡話筒端靈敏度太低講話費(fèi)勁,調(diào)試好后,離話筒3米按打火機(jī)聲音清晰,效果不錯(cuò)。
三極管為任意低頻小功管,C1815、C945、9014之類均可。頻率,貝塔,功率太高反倒不好。輸入輸出電容取值建議不要太大,對(duì)于語(yǔ)音用途,圖中值足夠。
75k電阻負(fù)責(zé)話筒偏置電壓,用高內(nèi)阻萬(wàn)用表測(cè)話筒正,應(yīng)為0.2~1V。否則調(diào)整。電壓高,增益大,噪音大。反之亦然。
680K電阻決定工作點(diǎn)和反饋,500K可到1M均可,大點(diǎn)增益高,失真大。小則反之。
47K可變決定三極管工作點(diǎn),不同管型,供電電壓需相應(yīng)變動(dòng),前后級(jí)有牽連。調(diào)整使其失真最小,增益最高。
電壓5~15V均可。當(dāng)然工作點(diǎn)要相應(yīng)調(diào)整。電壓高,失真小增益高。電源不要取自電腦電源盒5V~12V輸出,有來(lái)自主機(jī)方波干擾,用外接獨(dú)立電源。甚至手機(jī)充電器都可用。
發(fā)光二級(jí)管起保護(hù);工作指示用,最好不要省掉。
外殼可用普通串口盒,電路太簡(jiǎn)單,直接搭焊。注意地線走線不要形成環(huán)路,以免干擾和自激。
調(diào)試完畢,考慮機(jī)械強(qiáng)度問(wèn)題。可用密封硅膠填充串口盒內(nèi)空間。
接插件直接用環(huán)氧樹(shù)脂(雙組份膠)粘在串口盒的一半上,注意膠要少,加在幾個(gè)關(guān)鍵受力點(diǎn)就行。太多,把可動(dòng)觸點(diǎn)粘住就麻煩了。
動(dòng)圈話筒靈敏度實(shí)在太低,接此放大器太勉強(qiáng),有精神時(shí)用運(yùn)放試試。如果要用1.5V供電的話,可以去掉發(fā)光二極管,重新計(jì)算下幾個(gè)偏置電阻,保證三極管b,e0.6V,話筒偏置1V即可增益和失真。個(gè)人認(rèn)為5V方案較方便,失真和增益比較折中,廢舊充電器遍地都是,隨手抓一個(gè)就有電,應(yīng)急還可掛USB取電。
評(píng)論