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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Micrófono estrecho. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio Para grabar las voces de pájaros, animales, el sonido del mar, etc., necesita un micrófono que tenga un patrón de radiación estrecho y corte eficazmente el ruido extraño. El problema se puede resolver utilizando el dispositivo descrito en este artículo. El micrófono contiene un preamplificador, cuyo nivel de salida es suficiente para conectarlo a una grabadora. La directividad del micrófono aumenta significativamente la relación entre la señal útil y el ruido acústico en la entrada del amplificador y le permite amplificar y grabar los sonidos de fuentes distantes con alta calidad. Un micrófono altamente direccional consta de un micrófono dinámico (MD-38, MD-45, MD-200) y un amplificador de bajo ruido colocado en una caja cilíndrica especial. La característica de estos micrófonos en el rango de frecuencia de 50...15000 Hz tiene una no uniformidad de 8...12 dB. Con un nivel de señal de salida de 0,2 ... 0,5 V, la ganancia de voltaje requerida del amplificador de micrófono es de 50 ... 55 dB, y la relación señal-ruido no es peor que 60 ... 65 dB. El coeficiente de distorsión no lineal - no más del 0,2%. El amplificador debe tener una buena estabilidad de temperatura y consumir una pequeña cantidad de corriente de la fuente de alimentación, que se utiliza como batería o batería de celdas galvánicas. Estos requisitos los cumple el amplificador, cuyo circuito se muestra en la Fig. 1. Se basa en el amplificador de reproducción de la grabadora de cinta "Mayak-001 - estéreo". La primera etapa se ensambla en un transistor de silicio de bajo ruido VT2, la segunda, en un amplificador operacional (op-amp) DA1. El micrófono BM1 se conecta directamente al circuito base del transistor VT2, que opera en modo microcorriente, lo que permite obtener la relación señal/ruido requerida.
Una característica del amplificador es el uso de dos circuitos OOS independientes. El primero de ellos, que consiste en R5, VT1, C2, R1, C1, proporciona estabilización de temperatura del modo de operación de la etapa de entrada de CC, y el segundo (C3, R4) forma la respuesta de frecuencia requerida del amplificador. El coeficiente de transferencia de voltaje del amplificador (50 dB) es aproximadamente igual a la relación de las resistencias de las resistencias R4 y R2, se puede cambiar seleccionando una de ellas (por ejemplo, R4) con poco o ningún cambio en el modo de CC del dispositivo. El condensador C3 determina la frecuencia superior de la señal amplificada, que es de 15 kHz. El divisor R6 - R9 se usa para crear un punto medio artificial y suministrar el voltaje de polarización requerido a la entrada no inversora del amplificador operacional DA1 (pin 5). El circuito R2C1 determina el límite inferior de las frecuencias amplificadas, que se elige en torno a los 20 Hz. Desde la salida del amplificador (pin 10 del amplificador operacional), la señal amplificada se alimenta a través del condensador C7 al controlador de nivel, una resistencia variable R10, y desde su motor, al conector X2. Los pines 2 y 4 del conector son el interruptor de encendido. Cuando se enchufa una grabadora en el conector, estos pines suministran energía al amplificador desde una batería GB1. El amplificador consume una corriente de unos 2,5 mA de la fuente, su rendimiento se mantiene cuando la tensión de alimentación se reduce a 5 V. Los detalles del preamplificador, a excepción de la resistencia R10, se colocan en una placa de circuito impreso (Fig. 2) hecha de fibra de vidrio de lámina de un lado.
Resistencias R1 - R9 - MLT, C1-4, C2-33, variable R10 - SPZ-4. Condensadores C1, C2, C4 - C8 - extraños, similares a K50-35; C3, C6 - CT1, CD. En lugar de VT1, puede usar transistores KT3102 con índices de letras A - B, D, KT342B, KT358D, y en lugar de VT2 - KT3107 con índices L, F, con resultados ligeramente peores: D, I, K. K1UD153, teniendo en cuenta la diferencia en el pinout. Además, los microcircuitos, con la excepción de K2UD140, tienen circuitos de corrección internos, por lo que no es necesario instalar el condensador C608. El amplificador prácticamente no requiere ajuste, solo necesita verificar el cumplimiento de los modos de operación que se muestran en el diagrama. Dependiendo de la sensibilidad del micrófono utilizado, puede ser necesario ajustar la ganancia seleccionando la resistencia R4. El diseño del micrófono descrito en [1] se muestra en la fig. 3. Su base es una caja cilíndrica 1 con un diámetro de 60 ... 65 y una longitud de 450 ... 600 mm, que es fácil de pegar con papel de dibujo.
Para reducir el reflejo del sonido de las paredes, la carcasa se pega desde el interior con una capa de gomaespuma 2. La cápsula del micrófono 3 se fija a la carcasa con anillos de alambre 4 y extensiones de goma 5. Se coloca un amplificador 6 cerca del micrófono, encerrado en una pantalla, por ejemplo, hecha de hojalata de una lata de leche condensada. Debajo del amplificador hay una batería 10. La parte posterior de la caja está cerrada con una tapa 7, en la que se fijan el conector 9 y la resistencia variable 8 (R10). Para facilitar su uso, se adjunta a la caja un soporte de manija 11 hecho de poliestireno de 5 mm de espesor. Se le adjunta una tuerca 12, con la que se puede montar el micrófono en un trípode fotográfico. Un micrófono altamente direccional le permite grabar sonidos desde una distancia de más de 100 m. Se pueden obtener resultados aún mejores cambiando el diseño del micrófono, colocándolo en el centro de un reflector parabólico o equipándolo adicionalmente con un conjunto de tubos resonantes [2, 3]. En cualquier diseño, aumentar el alcance del micrófono permitirá reducir el ancho de banda del amplificador. En la fig. 4 muestra un diagrama de un amplificador que opera en la banda de frecuencia "teléfono" - 280 ... 3400 Hz. Se ensambla en dos amplificadores operacionales, que forman parte del amplificador de bajo ruido K157UD2.
Las cascadas son idénticas y son amplificadores inversores conectados en serie. El límite inferior de la banda de paso de cada una de las etapas del amplificador está determinado por los elementos R1, C1 y R2, R3, C2, y el superior, por R4, C3 y R5, C4. Los condensadores C5, C6 sirven para la corrección de frecuencia del amplificador operacional, el divisor R6R7 forma un punto medio artificial. Los condensadores C7, C8 derivan los circuitos de suministro de energía del amplificador operacional.La resistencia variable R2 es un regulador de nivel de señal, con su ayuda, la ganancia del dispositivo se puede cambiar dentro de 50 ... 64 dB. Se pueden conectar auriculares con una resistencia de 9 ... 1 ohmios a la salida del amplificador (pin 16 del chip DA100). Con una tensión de alimentación de 6 ... 9 V, el amplificador funciona de manera estable y la potencia liberada en la carga es suficiente para escuchar. Si se usa otro tipo de amplificador operacional, una resistencia limitadora de corriente con una resistencia de 5 ... En la fig. 5.
Los condensadores C1 - C4 pueden ser de las series K10-17, K10-47, K73-5, K73-9, K73-17; C5, C6 - KT1, KD. Como amplificador operacional, puede usar KR1434UD1, que es un análogo de K157UD2, así como K140UD20. En la última versión, deberá corregirse el dibujo de la placa de circuito impreso, sin olvidar la resistencia limitadora de corriente en la salida del segundo amplificador operacional (pin 10 del chip K140UD20). Resistencia R2 - SP4-1, los elementos restantes son los mismos que en el diseño anterior. Este amplificador tampoco requiere ajuste, solo debes asegurarte de que no haya voltaje entre los pines 2 y 3, 5 del conector X2. Literatura
Autor: V. Mosyagin, Veliky Novgorod
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▪ sección del sitio Aplicación de microcircuitos. Selección de artículos ▪ Artículo Cuarto poder. expresión popular ▪ artículo Aralia en forma de corazón. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación.
Comentarios sobre el artículo: GratisNik Buen artículo, aunque ahora son más comunes los micrófonos de condensador con respuesta de frecuencia más lineal y mayor sensibilidad. Es interesante modernizar la circuitería para ellos...
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