Начинающим Микрофонный усилитель. (017)
Рассмотрим конструкцию высококачественного микрофонного усилителя. Усилитель собран на операционном усилителе ВА4558 (разные производители выпускают микросхему с различными буквенными обозначениями, суть не меняется). Настоящий микрофонный усилитель рассчитан для контроля звуковой обстановки в помещениях, на улице, как дополнение к системе видеонаблюдения, охраны и безопасности. Схема отличается высокой чувствительностью, низким уровнем шумов операционного усилителя, обеспечивает качественный звук на мониторах, записывающих устройствах, головных телефонах, имеет низкое потребление тока замер показал ток около 2мА), работоспособен при снижении напряжения питания до 4,5 вольт. При повторении схемы с целью минимизации габаритов устройства, можно заменить микрофонный капсюль на другой с минимальными размерами (около 3мм), не использовать панельку, применив данный тип микросхемы в CMD исполнении, заменить электролитические конденсаторы на неполярные многослойные. Акустическая дальность - до 7 метров, длина соединительной линии от усилителя до потребителя сигнала (наушники, монитор, записывающее устройство) - до 300 метров. Питание от источника постоянного тока напряжением 5 - 12 вольт. Если вместо электретного микрофона будет применяться студийный (динамический) микрофон, резистор питания электретного микрофона R1 из схемы необходимо исключить. Учитывая, что микросхема содержит в своём составе два одинаковых усилителя, второй усилитель (выводы 5,6,7) можно задействовать для второго канала или использовать как предварительный усилитель для первого канала. Если вместо динамического микрофона подключить к входу усилителя катушку,
намотанную на ферритовом стержне и содержащую около 3000 витков тонкого (0,08 - 0,12мм) медного провода типа ПЭЛ, ПЭВ, то усилитель превратится в радиоприёмник сверхнизкого диапазона радиоволн, излучаемых динамиками телефонов, телевизоров, телефонными проводами. При невозможности подключиться к усилителю проводной линией, можно доработать усилитель радиоудлинителем, собранном на одном транзисторе VT1, представляющим собой маломощный ВЧ генератор, работающий в радиовещательном диапазоне 88 - 108Мгц. Подстроечный конденсатор С6 позволяет изменять частоту генератора, настраиваясь на свободные от вещания частоты. Также можно изменять частоту растягивая/сжимая витки бескаркасной катушки L1, намотанной медным проводом диаметром 0,4 - 0,7мм на оправке 3 - 4мм (например на хвостовике сверла) и содержащей 6 витков. Если схему доработать высокочастотным усилителем на любом ВЧ транзисторе (например КТ361, на схеме показано синим цветом и в комплект не входит), то дальность связи может достигать 1 км, но это может пойти в разрез с существующим законодательством. Антенной служит отрезок медного монтажного провода 50 - 80 см. Антенну можно изготовить из медного жёсткого провода сечением 0,7 - 1мм, свёрнутым в спираль.
Настройку радиомикрофона производить на включенный на свободной частоте и расположенный рядом радиоприёмник диапазона 88 - 108МГц.
Схема самодельного предварительного усилителя (преампа) с темброблоком, выполнен на микросхеме LM4558. Важной частью аудиоусилителя является предварительный усилитель. Желательно чтобы он мог не только усиливать сигнал, но и регулировать его АЧХ.
На рисунке справа приводится схема несложного предварительного стереоусилителя с регулировкойгромкости раздельно в каждом канале и общей в обоих каналах регулировкой тембра по низким, средним и высоким частотам.
Принципиальная схема
Схема выполнена на сдвоенном операционном усилителе типа LM4558. И предназначена в первую очередь для работы с автомобильными простыми усилителями построенными на микросхемах - интегральных мостовых УМЗЧ. Поэтому и напряжение питания «автомобильное» -однополярное 12V.
Но это не ограничивает область применения данной схемы только автомобильной техникой.
Рис. 1. Принципиальная схема самодельного предварительного усилителя с темброблоком на LM4558.
Напряжение питания может быть до 30В. И можно даже перейти на двуполярное питания. Для этого нужно убрать делитель на резисторах R1, R2 и С2. А выводы 3 и 5 микросхемы соединить с общим минусом питания. При этом вывод 4 отключить от минуса питания, и подать на него отрицательное напряжение питания.
Регулировка громкости осуществляется переменными резисторами R7 и R15, как уже сказано, раздельно в каждом канале. На операционных усилителях микросхемы А1 сделаны два активных регулятора тембра, в которых происходит как усиление аудиосигнала, так и частотная коррекция с помощью трехполосных регуляторов тембра.
Цепи регулировки включены в цепи ООС операционных усилителей. Регулировка громкости по высоким частотам - сдвоенным переменным резистором R8, по средним частотам - R9, по низким частотам - R10.
Детали
Микросхему LM4558 можно заменить любой ИМС - два ОУ общего применения или сделать схему на двух ИМС по одному ОУ в каждой.
Предусилитель для микрофона , он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.
Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.
Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе
Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.
Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.
Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.
При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1
микрофонный усилитель на одном транзисторе
Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.
Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. можно заменить на отечественный . Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме .
Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах
Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного .
С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.
Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах
Это еще один вариант . Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.
Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с , например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. , состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.
Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.
Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558
Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.
(140,5 Kb, скачано: 2 485)
предусилитель микрофона на 4558
Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.
Стерео усилитель на TDA2003 + JRC4558.
Представляем вашему вниманию принципиальную схему полного стереофонического усилителя, построенного на микросхемах TDA2003. Согласно datasheet TDA2003 выдаст 6 Ватт мощности на нагрузку 4 Ома. Питание усилителя однополярное 12 Вольт, поэтому его можно применить в качестве автомобильной аудиосистемы. Если интересуют параметры усилителя более подробно – полное описание (datasheet) вы найдете в архиве с материалами этой статьи. Данный усилитель также содержит предварительный усилитель и три регулятора тембра, который реализован на МС JRC4558. Принципиальные схемы показаны ниже:
Схема усилителя мощности на TDA2003:
Схема предварительного усилителя на JRC4558 с трехполосным регулятором тембра:
В предварительном усилителе микросхему JRC4558 можно заменить, например, на TL072.
Все элементы усилителя вместе с регуляторами размещены на одной плате. Исходники печатной платы показаны далее:
Используя эти изображения мы нарисовали печатную плату в программе Sprint Layout , ниже показан вид платы усилителя LAY6 формата:
Фото-вид LAY6 формата следующий:
Фольгированный стеклотекстолит односторонний, размер 71 х 126 мм.
Микросхемы TDA2003 устанавливаются на один общий радиатор, поэтому не забудьте про термопасту и изоляционные прокладки с изолирующими втулками.
Удобство платы заключается в том, что непосредственно на нее устанавливаются регуляторы, поэтому существенно сокращается применение проводов для внешних соединений. Все переменные резисторы – спаренные 2 х 20 кОм с линейной характеристикой, то есть, если импортные, то с индексом “В”, если отечественные – с индексом “А”.
Внешний вид платы усилителя в сборе показан ниже:
При поданном на усилитель питании загорается красный светодиод, расположенный рядом с входным разъемом. В его цепи стоит токоограничивающий резистор номиналом 2,2 кОм.
После того как запаяли элементы, промойте хорошенько плату, например, растворителем 646, уберите излишки канифоли и убедитесь в отсутствии “соплей” (перемычек олова меджу дорожками). Еще раз проверьте правильно ли впаяны элементы (микросхему 4558, полярность электролитов, и т.д.)
Усилитель собранный без ошибок и из исправных деталей в дополнительных настройках не нуждается. Удачного повторения.
Список элементов усилителя с предусилителем и регулятором тембра:
Микросхемы:
● TDA2003 – 2 шт.
● JRC4558 – 1 шт.
Резисторы 1/4W:
● 47R – 2 шт.
● 2R2 – 2 шт.
● 220R – 2 шт.
● 1R/0,5W – 2 шт.
● 1K – 4 шт.
● 10K – 2 шт.
● 2k7 – 4 шт.
● 100K – 2 шт.
● 220K – 2 шт.
● 2k2 – 1 шт.
Конденсаторы на напряжение не менее 16V:
● 1000mF электролит – 2 шт.
● 470mF электролит – 2 шт.
● 100mF электролит – 2 шт.
● 1mF электролит – 6 шт.
● 10mF электролит – 1 шт.
● 0.047mF (473) пленка – 2 шт.
● 0.1mF (104) пленка – 4 шт.
● 0.1mF (104) керамика – 1 шт.
● 0.0047mF (472) пленка – 2 шт.
● 470pF (471) керамика – 4 шт.
Остальное:
● Спаренный переменный резистор 20k + 20k - 4 шт.
● Разъем с болтовым зажимом 2 Pin 5 mm под монтаж на плату – 3 шт.
● Разъем с болтовым зажимом 3 Pin 2,54 mm под монтаж на плату – 1 шт.
● LED – Светодиод 5 mm красный – 1 шт.
● Панелька 8 Pin для JRC4558 – 1 шт.
● Алюминиевый радиатор для TDA2003 – 1 шт.
● Двойной RCA разъем – 1 шт.
● Терминал подключения акустики – 1 шт.
Скачать схему усилителя на TDA2003 & JRC4558, печатную плату LAY6 формата и datasheet_TDA2003 можно по прямой ссылке с нашего сайта, которая появится после клика по любой строке рекламного блока ниже кроме строки “Оплаченная реклама”. Размер файла – 0,93 Mb.
Данный усилитель был построен для достижения двух целей:
- Увеличение чувствительности микрофона для записи голоса;
- Понижение уровня шума в записи, за счет более высокого входного сигнала в интегрированную аудиокарту;
При выборе сердца усилителя глаз пал на микросхему сдвоенного малошумящего операционного усилителя 4558С. Данная микросхема выпускается разными компаниями и может иметь названия KA4558
, LM4558
, NJM4558
и т. д. Главное что бы в название имели место цифры 4558. Стоит такой чип в районе 0,15$. Так же его можно завести от однополярного источника питания.
Так как микросхема сдвоенный усилитель, то вторую часть было решено использовать как усилитель мощности для раскачи подключаемых к УНЧ наушников. Возможность слышать свой голос через микрофон делает запись голоса намного удобнее и легче…
Питание УНЧ сделано от четырех пальчиковых батареек, дабы не иметь наводок от сети.
Суммарное сопротивление резисторов R1 и P1 задает уровень усиления каскада усилителя микрофона. Чем больше сопротивление тем выше уровень усиления.
Соотношение резисторов R3 и R10 задает уровень усиления каскада УНЧ наушников. В данном варианте 22k/10k = 2.2 т. е. усиление на данном каскаде будет в 2,2 раза.
Для возможности работы компьютерных микрофонов (скайп гарнитур) имеется возможность включения фантомного питания.
Стоит так же отметить что выходной сигнал даного унч настолько высокий, что его не рекомендуется подключать в микронный вход аудио карты, так как есть вероятность выхода последней из строя. УНЧ необходимо подключать в линейный вход.
