Innholdsfortegnelse:
2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58
Denne artikkelen viser deg hvordan du lager en transistor mikrofonforsterker.
Minste strømforsyning for denne kretsen er 1,5 V. Imidlertid trenger du minst 3 V hvis du lager en valgfri LED -detektor (transistor Q3) og vil at LED -en din skal slås PÅ.
Signalet fra mikrofonen forsterkes av transistoren Q1 og Q2 før den tilføres Q3 -transistoren for deteksjon.
Du kan se kretsen min fungere i videoen.
Jeg tenkte på denne ideen etter å ha lest denne artikkelen:
Rekvisita
Komponenter: billig mikrofon - 2, generelle transistorer - 5, 100 ohm høy effektmotstand - 5, 1 kohm motstand - 1, 10 kohm motstand - 10, 470 uF kondensator - 10, 220 kohm motstand - 2, 470 nF kondensator - 5, matrisekort, isolerte ledninger, 1 mm metalltråd, 1,5 V eller 3 V strømkilde (AAA/AA/C/D batterier), 1 Megohm til 10 Megohm motstandspakke.
Verktøy: tang, wire stripper
Valgfrie komponenter: loddetinn, lysdioder - 2, batterisele.
Valgfrie verktøy: loddejern, USB -oscilloskop, multimeter.
Trinn 1: Design kretsen
Beregn maksimal LED -strøm:
IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled
= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100
= 0,8 V / 100 ohm
= 8 mA
Beregn Q1 transistor kollektorspenning, Vc1:
Vc1 = Vs - Ic1 * Rc1 = Vs - Ib1 * Beta * Rc1
= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Beta * Rc1
= 3 V - (3 V - 0,7 V) / (2,2 * 10 ^ 6 ohm) * 100 * 10 000 ohm
= 1,95454545455 V
Forspenningskomponentene er de samme for den andre transistorforsterkeren:
Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V
Transistoren bør være forspent ved halv forsyningsspenning 1,5 V, ikke 1,95454545455 V. Imidlertid er det vanskelig å forutsi gjeldende forsterkning, Beta = Ic / Ib. Dermed må du prøve forskjellige Rb1- og Rb2 -motstander under kretskonstruksjon.
Beregn minimum Q3 transistorstrømforsterkning for å sikre metning:
Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max
= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Rc2 + Ri3a))
= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10 000 ohm + 1 000 ohm))
= 10 mA / (2,3 V / 11, 000 ohm)
= 47.8260869565
Beregn den lavere høypassfilterfrekvensen:
fl = 1 / (2*pi*(Rc+Ri)*Ci)
Ri = 10.000 ohm
= 1 / (2*pi*(10.000 ohm + 10.000 ohm)*(470*10^-9))
= 16,9313769247 Hz
Ri = 1000 ohm (for LED -detektor)
= 1 / (2*pi*(10 000 ohm + 1 000 ohm)*(470*10^-9))
= 30,7843216812 Hz
Trinn 2: Simuleringer
PSpice -programvaresimuleringer viser at maksimal LED -strøm er bare 4,5 mA. Dette er fordi Q3-transistoren ikke metter på grunn av inkonsekvensene i Q3-transistormodellen og den virkelige Q3-transistoren jeg brukte. Q3 PSpice-programvaretransistormodellen hadde en veldig lav strømforsterkning sammenlignet med virkelige Q3-transistorer.
Båndbredden er omtrent 10 kHz. Dette kan skyldes transistorkapasitans. Imidlertid er det ingen garanti for at reduksjon av Rc -motstandsverdier vil øke båndbredden fordi transistorstrømforsterkningen kan avta med frekvens.
Trinn 3: Lag kretsen
Jeg implementerte det valgfrie strømforsyningsfilteret for kretsen min. Jeg utelot dette filteret fra kretstegningen fordi det er en mulighet for et betydelig spenningsfall som vil redusere LED -strømmen og LED -lysintensiteten.
Trinn 4: Testing
Du kan se USB -oscilloskopet mitt som viser en bølgeform når jeg snakker inn i mikrofonen.