Kuinka elektrettimikrofonit toimivat - täydellinen opetusohjelma ja kaavio

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Viestissä selitetään, kuinka elektrettimikrofonilaitteet toimivat sopivien kaavioiden ja kaavojen avulla.

Mikä on mikrofoni

Mikrofoni on laite, joka on suunniteltu muuntamaan heikot äänivärähtelyt pieniksi sähköpulsseiksi, jotka voidaan sitten vahvistaa vahvistimen kautta kaiuttimen yli äänen voimakkaamman toistamisen aikaansaamiseksi.



elektrettimikrofoni

Yleisin ja monipuolisin mikrofonilaite, jota käytetään elektronisissa piireissä, ovat elektrettimikrofonit.

Nämä MIC: t ovat pienikokoisia, erittäin herkkiä ja kykenevät sieppaamaan tai reagoimaan äänen värähtelyihin kaikista kulmista, toisin sanoen koko 360 asteen kulmasta.



Kuinka elektrettimikrofonit toimivat

  1. Elektrettimikrofoni koostuu pääasiassa kalvosta, parista elektrodista ja sisäänrakennetusta JFET: stä.
  2. Kalvo on valmistettu ohuesta teflonmateriaalista ja sitä kutsutaan myös nimellä 'elektretti' ja tästä johtuen nimi 'elektretti' MIC.
  3. Tällä elektretillä on kiinteä varaus (C) ja se on upotettu kahden elektrodin väliin.
  4. Elektretti yhdessä kahden elektrodin kanssa on herkän vaihtelevan kondensaattorin muoto, jonka ulkopinta reagoi äänen värähtelyihin aiheuttaen vaihtelevan kapasitanssin näiden kahden elektrodin yli.
  5. Ilmanpaineen muodossa olevat aallot liikuttavat yhtä elektrodeista MIC: n avointa puolta kohti aiheuttaen tehokkaita vaihteluita kapasitiivisten levyjen välillä.
  6. MIC: n vaihtelevan kapasitanssin hetkellisarvosta tulee suoraan verrannollinen äänenpaineeseen, joka osuu elektrettiin siinä hetkessä.

MIC-kapasitanssin laskenta

Kuten aiemmin mainittiin, koska teflonmateriaalin varausarvo on kiinteä, MIC-kondensaattorin yli kehittynyt potentiaaliero tulee vastaamaan arvoa, joka voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla:

Q = C.V

Missä Q on varaus (joka on kiinteä elektretille)

C osoittaa kapasitanssin, kun taas V tarkoittaa kehittynyttä jännitetasoa tai potentiaalieroa elektrodien välillä.

Yllä oleva keskustelu viittaa siihen, että elektronin MIC: n sisäinen rakenne käyttäytyy kuin vaihtovirtakytketty jännitelähde.

Useimmissa elektrettimikroskoopeissa on sisäänrakennettu JFET, jonka portti on kytketty elektretikondensaattoriin muodostaen puskurin MIC-kondensaattorille.

Koska kondensaattorin varaus on kiinteä, tämän puskurin on oltava erittäin korkea impedanssinen ja juuri siksi käytetään JFET: ää.

Seuraava kaavio näyttää tyypillisen elektrettimikrofonin sisäisen johdotuksen perusasettelun.

elektrettimikrofonin sisäinen piiri

Elektrettikondensaattoriin osuvat äänivärähtelyt vaihtelevat sen kapasitanssia tuottaen moduloivan jännitteen JFET-portille, osoitettuna Vg .

Tämä modulaatio muuttaa nykyistä virtauskuviota JFET: n tyhjennyksen / lähteen poikki, jota edustaa Imic .

Vakauttava vastus RG voidaan nähdä myös kytkettynä sisäisesti JFET-portin ja lähteen poikki, on varmistettu, että tällä vastuksella on erittäin suuri arvo, jotta vältetään JFET-portin elektrettilähdön vaihtaminen.

Poikkileikkauskuva Electret MIC: n sisäisestä rakenteesta

Seuraava kuva esittää leikkauskuvan esimerkistä elektretistä MIC.

Poikkileikkauskuva Electret MIC: n sisäisestä rakenteesta

Yksi elektrodeista muodostetaan metallisoimalla sen kerros varautuneen polymeerikalvon päälle.

Tämä metalloitu kerros liitetään MIC-koteloon metallisen aluslevyn kautta.

MIC: n tapaus on puolestaan ​​kytketty sisäisen JFET: n lähdejohtoon.

Toinen kondensaattorilevy tai toinen elektrodi tehdään käyttämällä takapuolella olevaa metallilevyä, joka voidaan nähdä erotettuna metalloidusta kerroksesta muovialuslevyllä. Tämä levy liitetään sitten JFET: n porttiliittimeen

Tähän levyyn osuvat ääniaallot tuottavat sen rasitustason muuttamalla siten kapasitiivisten elektrodien välistä etäisyyttä ja aiheuttamalla vastaavan potentiaalieron niiden yli.

Tätä vaihtelevaa jännitettä JFET-viemärin yli käytetään lähtöön seuraavassa esivahvistinpiirivaiheessa, joka vahvistaa tämän edelleen tasolle, joka voidaan toistaa kaiuttimen kautta, ja ääni-aaltojen vahvistettu versio voidaan kuulla.

Electret MIC: n sisäinen koostumus

Seuraavat kuvat esittävät tyypillisen elektrettimikroskoopin sisällä käytettyjä osia

Jos sinulla on lisää kysymyksiä elektrettimikrofonien toiminnasta, älä epäröi laittaa niitä kommenttien kautta.




Pari: Laser-aktivoitu GSM-puheluhälytyspiiri Seuraava: Yksinkertainen jääkaapin suojapiiri