Prispevek z ustreznimi diagrami in formulami pojasnjuje, kako delujejo naprave z električnim mikrofonom.
Kaj je mikrofon
Mikrofon je naprava, zasnovana za pretvorbo šibkih zvočnih vibracij v drobne električne impulze, ki jih je nato mogoče ojačevati prek ojačevalnika prek zvočnika za doseganje glasnejše reprodukcije zvoka.
Najpogostejša in vsestranska oblika mikrofonskih naprav, ki se uporabljajo v elektronskih vezjih, so električni mikrofoni.
Ti mikrofoni so miniaturne velikosti, izjemno občutljivi in lahko zajamejo zvočne vibracije ali se odzovejo nanje iz vseh kotov, to je preko celotnega kota 360 stopinj.
Kako delujejo Electret mikrofoni
- Elektretni mikrofon je v glavnem sestavljen iz diafragme, nekaj elektrod in vgrajenega JFET-a.
- Membrana je narejena iz tankega teflonskega materiala in je poimenovana tudi kot 'elektret' in od tod tudi ime elektret MIC.
- Ta elektret ima fiksni naboj (C) in je vgrajen med obema elektrodama.
- Elektreta skupaj z obema elektrodama ima obliko občutljivega spremenljivega kondenzatorja, katerega zunanja površina se odziva na zvočne vibracije, kar povzroči spreminjanje kapacitivnosti obeh elektrod.
- Zvočni valovi v obliki zračnega tlaka premikajo eno od elektrod, obrnjenih proti odprti strani MIC, kar povzroča učinkovite spremembe na kapacitivnih ploščah.
- Takojšnja vrednost spremenljive kapacitivnosti MIC postane neposredno sorazmerna zvočnemu tlaku, ki v tistem trenutku udari na elektriko.
Izračun kapacitivnosti MIC
Kot smo že omenili, ker je vrednost naboja na teflonskem materialu fiksna, postane potencialna razlika, razvita v kondenzatorju MIC, enakovredna vrednosti, ki jo lahko izrazimo z naslednjo formulo:
Q = C.V
Kje je Q naboj (ki je določen za elektret)
C označuje kapacitivnost, medtem ko V pomeni razvito raven napetosti ali potencialno razliko na elektrodah.
Zgornja razprava pomeni, da se notranja konstrukcija elektretnega MIC obnaša kot izmenično napetostni vir.
Večina elektretnih mikrofonov ima vgrajen JFET, katerega vrata so povezana z elektretskim kondenzatorjem, ki tvori medpomnilnik za kondenzator MIC.
Ker je napolnjenost kondenzatorja fiksna, mora biti ta medpomnilnik zelo visoke impedance in ravno zato se uporablja JFET.
Naslednji diagram prikazuje osnovno razporeditev ožičenja tipičnega električnega mikrofona.
Zvočne vibracije, ki udarijo po elektretnem kondenzatorju, spreminjajo njegovo kapacitivnost in tvorijo modulacijsko napetost za vrata JFET, označeno kot Vg .
Ta modulacija spremeni trenutni vzorec pretoka čez odtok / vir JFET, predstavljen kot Imic .
Stabilizirajoči upor RG je mogoče videti tudi notranje povezan preko vrat in vira JFET, zagotovljeno je, da ima ta upor izjemno visoko vrednost, da se prepreči ranžiranje izhoda elektretov za vrata JFET.
Pogled v prerezu notranje strukture Electret MIC
Naslednja slika prikazuje prerez v preseku primernega elektretnega mikrofona.
Ena od elektrod nastane z metalizacijo njene plasti nad nabitim polimernim filmom.
Ta metalizirana plast je s kovinsko podložko združena z ohišjem MIC.
Primer MIC je nato povezan z izvornim kablom notranjega JFET-a.
Druga plošča kondenzatorja ali druga elektroda je narejena z zadnjo kovinsko ploščo, ki jo s plastično podložko ločimo od metalizirane plasti. Ta plošča je nato povezana z zaporno sponko JFET
Zvočni valovi, ki zadenejo to ploščo, na njej ustvarijo napetost, s čimer spreminjajo razdaljo med kapacitivnimi elektrodami in povzročajo, da se na njih razvije enakovredna potencialna razlika.
Ta spremenljiva napetost na odtoku JFET se uporablja kot izhod za naslednjo stopnjo vezja predojačevalnika, ki to dodatno ojača do ravni, ki jo je mogoče reproducirati prek zvočnika, in slišati je ojačano različico zvočnih valov.
Notranja sestava Electret MIC
Naslednje slike prikazujejo dejanske dele, uporabljene znotraj tipičnega elektretnega mikrofona
Če imate dodatna vprašanja o tem, kako delujejo elektronski mikrofoni, jih ne oklevajte predstaviti v komentarjih.
Prejšnji: Varnostno vezje za opozarjanje na klic z laserjem Naprej: Enostavno zaščitno vezje hladilnika
