Всемирная паутина INTERNET содержит огромное количество самой разнообразной информации, в том числе множество простых и сложных электронных схем. Но зачастую оказывается, что многие из них, в лучшем случае, далеки от совершенства, работают нестабильно или вообще не работают.
Простые схемы микрофонных усилителей
Нередко именно небольшие части устройств монтируются по непроверенным, «модным», самостоятельно «подогнанным ” схемам…
Микрофонные усилители — «особенная» часть электроники. С одной стороны, небольшая часть дорогого и сложного устройства, которую не видно, с другой стороны, начальное звено звуковоспроизведения или преобразования, ошибки (искажения, шумы), в котором уже нельзя ничего исправить в последующих каскадах!
Один из радиолюбителей для «своей дорогой» радиостанции изготовил микрофонный усилитель (рис.1 а). Схема «почти» работоспособна — ненужный резистор R2 стал необходим, благодаря… большой утечке тока в электролитическом конденсаторе С4!
На самом деле схема должна была выглядеть как на рис.1б:
- «заземлённый» вывод микрофона соединён со средней точкой неэлектролитических конденсаторов СЗ и С4;
- конденсаторы зашунтированы встречно включенными кремниевыми диодами (чтобы при включениях — выключениях питания не допустить «запрыгивания» напряжения на выводах операционника за пределы питающего, что может произойти при неодинаковых ёмкостях СЗ и С4).
Но такой «радужный» (симметричный) монтаж может привести к прохождению помех цепей питания на вход усилителя. Приходится выполнить схему классически (рис.1в). Усилитель инвертирует сигнал, это способствует устойчивости всей цепочки преобразования сигнала. Коэффициент усиления определяется отношением (R5 + R6) / R1.
Входы операционного усилителя соединены с неэлектролитическими конденсаторами С1 и СЗ (обладают малой утечкой). Общий вывод микрофона соединён с корпусом схемы — это немаловажно для схемы, входящей в состав радиопередатчика. Данную схему можно собрать с меньшими усилиями, чем исходную, и лучшим результатом.
Подключение конденсаторного микрофона
Стыковать конденсаторный (точнее — электретный) микрофон с усилителем тоже необходимо грамотно. В схеме (рис.2а) батарея 9 В питает электретный микрофон через балластный резистор R1, переменная составляющая сигнала микрофона выделяется для дальнейшего усиления через C1 — R2 фильтр. Но С1 обладает утечкой — на вход УНЧ могут пройти постоянная составляющая и импульсы, характерные для электролитического конденсатора в слаботочных цепях. Авторы схемы будто «забыли», что узел не является фрагментом игрушки, о входит в цепочку воспроизведения звука, и его стоимость не должна быть копеечной.
Устранить нежелательные эффекты в начале цепочки звукоусиления можно заменой конденсатора С1 на конденсатор с малыми утечками (рис.2б). А вот соединение гнёзд «выход» и «тюнер» показывает: качеству звука в схеме уделялась малая роль. При включении тюнера его сигнал должен был перебороть сигнал микрофона (рис.2а)?!
Блок питания блока (стерео) электретных микрофонов (рис.2в) более продуман:
- батарея питания защищена от «пусковых» импульсов посредством резистора R1;
- напряжение батареи сглаживается блоком конденсаторов C1, С2 с широкой полосой рабочих частот, поэтому «внятная» переходная помеха между каналами исключена;
- ёмкость С2 выбрано достаточной для важного узла.
Но в цепях сигналов, идущих к УНЧ, установлены «простые» электролитические конденсаторы. Это обязательно нужно исправить!
Ещё одно схема (рис.За) обладает избыточностью, что очень усложняет настройку в составе передатчика:
- нефиксированное смещение цепи базы транзистора дополнено эмиттерной цепочкой R3, С4, которая в данном случае бесполезно;
- переключатель SW1 позволяет выбрать сигнал кок непосредственно от микрофона, ток и через усилитель (при этом резистором «level” усиленный сигнал уменьшается);
- емкость конденсатора С5 занижено.
Установка ограничителя сигналов но кремниевых диодах в данной схеме оправдано.
Минимизированная схема (рис.Зб) обладает лучшими параметрами:
- отсутствуют избыточные цепи коммутации;
- удалено цепочка из цепи эмиттера;
- выходной сигнал стол более низкоомным (удалены резисторы R5, R6);
- напряжение ограничения увеличено вдвое;
- регулятор выходного сигнала выполнен классически.
Примечание. Грамотнее было бы установить регулятор громкости после линии связи, чтобы низкоомный сигнал большого уровня был меньше подвержен наводкам, но мы показали вариант решения в пределах исходной схемы.
Много тарабарщины бегает по всемирной паутине… Усилитель, показанный но рис.4., не имеет цепей стабилизации рабочего режима каскадов, цепей ООС и выполнен ток, чтобы заработать «при удачном стечении обстоятельств»:
- цепь базы Q1 имеет сглаженное (R3 -С2) питание, о сам электретный микрофон питается несглаженным током;
- входной транзистор имеет нетермостабильное смещение, но его коллектор определяет режим работы второго каскада?;
- рабочая точка Q3 «хитро» стабилизировано кремниевым диодом D1 … Но высокоомный R7 и низкоомные R8 — R12 обеспечивают роботу Q3 в классе «С» — транзистор закрыт за исключением коротких всплесков!;
- полевой транзистор Q4 тоже работает в режиме отсечки, повторяя и усиливая импульсы тока через Q3. Номинал R9 не 3 миллиома (мОм), а 3 мегоома (МОм).
Если бы это был сигнализатор шума, достаточно было бы установить один операционный усилитель по схеме триггера Шмитта!
Если же это схема предварительного усилителя микрофонного сигнала, нужно было всячески поддерживать режимы транзисторов но линейных участках…