Amplificador de micrófono de transistor: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este artículo le muestra cómo hacer un amplificador de micrófono a transistores.

La fuente de alimentación mínima para este circuito es de 1,5 V. Sin embargo, necesitará al menos 3 V si está fabricando un detector de LED opcional (transistor Q3) y desea que su LED se encienda.

La señal del micrófono es amplificada por el transistor Q1 y Q2 antes de aplicarse al transistor Q3 para su detección.

Puedes ver mi circuito funcionando en el video.

Pensé en esta idea después de leer este artículo:

Suministros

Componentes: micrófono barato - 2, transistores de uso general - 5, resistencia de 100 ohmios de alta potencia - 5, 1 resistencia de kohm - 1, resistencia de 10 kohm - 10, condensador de 470 uF - 10, resistencia de 220 kohm - 2, condensador de 470 nF - 5, placa matriz, cables aislados, cable metálico de 1 mm, fuente de alimentación de 1,5 V o 3 V (pilas AAA / AA / C / D), paquete de resistencias de 1 megaohmio a 10 megaohmios.

Herramientas: alicates, pelacables

Componentes opcionales: soldadura, LED - 2, arnés de batería.

Herramientas opcionales: soldador, osciloscopio USB, multímetro.

Paso 1: diseñe el circuito

Calcule la corriente máxima del LED:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ohmios

= 8 mA

Calcule el voltaje del colector del transistor Q1, 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 ohmios) * 100 * 10, 000 ohmios

= 1,95454545455 V

Los componentes de polarización son los mismos para el segundo amplificador de transistor:

Vc2 = Vc1 = 1,95454545455 V

El transistor debe estar polarizado a la mitad del voltaje de suministro de 1,5 V, no de 1,95454545455 V. Sin embargo, es difícil predecir la ganancia de corriente, Beta = Ic / Ib. Por lo tanto, deberá probar diferentes resistencias Rb1 y Rb2 durante la construcción del circuito.

Calcule la ganancia de corriente mínima del transistor Q3 para garantizar la saturación:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Rc2 + Ri3a))

= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10, 000 ohmios + 1, 000 ohmios))

= 10 mA / (2,3 V / 11 000 ohmios)

= 47.8260869565

Calcule la frecuencia más baja del filtro de paso alto:

fl = 1 / (2 * pi * (Rc + Ri) * Ci)

Ri = 10, 000 ohmios

= 1 / (2 * pi * (10, 000 ohmios + 10, 000 ohmios) * (470 * 10 ^ -9))

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1000 ohmios (para detector LED)

= 1 / (2 * pi * (10, 000 ohmios + 1, 000 ohmios) * (470 * 10 ^ -9))

= 30,7843216812 Hz

Paso 2: Simulaciones

Las simulaciones del software PSpice muestran que la corriente máxima del LED es de solo 4,5 mA. Esto se debe a que el transistor Q3 no se está saturando debido a las inconsistencias del modelo de transistor Q3 y el transistor Q3 de la vida real que utilicé. El modelo de transistor de software Q3 PSpice tenía una ganancia de corriente muy baja en comparación con el transistor Q3 de la vida real.

El ancho de banda es de unos 10 kHz. Esto podría deberse a la capacidad parásita del transistor. Sin embargo, no hay garantía de que la reducción de los valores de la resistencia Rc aumente el ancho de banda porque la ganancia de corriente del transistor podría disminuir con la frecuencia.

Paso 3: haz el circuito

Implementé el filtro de fuente de alimentación opcional para mi circuito. Omití este filtro del dibujo del circuito porque existe la posibilidad de una caída de voltaje significativa que reduciría la corriente del LED y la intensidad de la luz del LED.

Paso 4: prueba

Puede ver mi osciloscopio USB mostrando una forma de onda cuando hablo por el micrófono.