Почему смещение обратной связи коллектора популярно в цепях предусилителя с электретным микрофоном?


8

введите описание изображения здесь

У меня есть несколько простых модулей для электретного микрофона, и я экспериментировал с усилителями звука. Я гуглил, чтобы найти некоторые примеры схем, и я обнаружил, что большинство из них напоминают схемы выше. Я построил этот, и он отлично работает. Если я не ошибаюсь, эта схема смещена с помощью смещения обратной связи коллектора.

В поисках схемы я заметил, что большинство схем усилителей электретного микрофона используют конфигурацию обратной связи коллектора. Интересно, почему он так популярен среди других обычно более распространенных конфигураций, таких как смещение делителя напряжения? Я понимаю, что использование обратной связи в этой конфигурации делает усилитель более стабильным, но разве смещение делителя напряжения не имеет такого же преимущества?


Обратите внимание, что эмиттерный резистор отсутствует ... так что смещение делителя напряжения может быть затруднено из-за изменений в Vbe.
Джек Криси

@JackCreasey Так почему бы не установить резистор эмиттера и продолжить разработку усилителя со смещением делителя напряжения?
С. Ротос

Вы, конечно, могли. Однако Re и Rc теперь устанавливают усиление слабого сигнала, и если вы обходите Re, вы добавляете 3 компонента. Вы получили какое-то преимущество от этого?
Джек Криси

Минимальная стоимость Минимальный размер.
Рассел МакМэхон

«Меньше запчастей, меньше поломок», старый девиз Philco
Phil Freedenberg

Ответы:


10

Большинство хобби-увлечений, которые вы обнаруживаете, прибегая к помощи дерьма, происходят из-за сомнительных кований и затем копируются друг в друга. Уровень смещения этой схемы не очень предсказуем для BJT и BJT (то есть он может обрезаться на высоком уровне в одну или другую сторону в зависимости от чувствительности капсулы и фактического уровня звукового давления), а искажение относительно плохое (из-за отсутствия отрицательная обратная связь или вырождение излучателя).

JFET (внутренний по отношению к капсуле) представляет собой гораздо меньшую проблему, поскольку уровни сигнала находятся в мВ на стоке, поэтому ток сигнала составляет очень небольшой процент от смещения.

Попробуйте поискать коммерческие схемы предварительного усилителя или (как правило, намного дороже, но также и с хорошей производительностью) замечания по применению от компаний, пытающихся продавать микросхемы. Например это схема от Максима. У TI также есть несколько дизайнов.


2

Эта схема гарантирует, что Vce будет больше, чем Vbe.

В диапазоне VDD от 3 до 9 В.

Неважно, что за транзистор бета.

Неважно, какая температура.

Только сломанный транзистор или очень негерметичный транзистор может сбить с толку это поведение отрицательной обратной связи по постоянному току.

Обратите внимание, что усиление фактически является источником Rfb / Rsource, если только Rfb не имеет центральное отвод и большой конденсатор не используется для AC_bypass центральной крышки.


1

Электреты объединяют общий источник усилителя с уставкой усиления R как 10k, используемой здесь для V +. Это дает от 1 мВ до 10 мВ при номинальном использовании.

Ваш обычный эмиттер cct использует небольшой входной сигнал, чтобы получить усиление почти на 20 дБ.

Коэффициент усиления в разомкнутом контуре, Aol, равен Rc / Rbe и зависит от Rf (= R2) для базового тока. **

Коэффициент усиления замкнутого контура составляет почти = -Rf (100k) / Rin (10k) = - 10.

Отрицательная обратная связь требует много Aol, чтобы уменьшить оценки погрешности коэффициента усиления R. Операционные усилители имеют 10e6, и это больше похоже на 10e2. Таким образом, я могу сказать, что выигрыш почти равен 10. Или достаточно близко для работы правительства.

Добавление Re здесь не является преимуществом.

Добавление подтягивающий Rb ** к Vcc является улучшение на Ib таким образом Aol и , следовательно , выше Acl от 30 , 50 или даже 100 будут возможны , по конструкции с соответствующими коэффициентами импеданса, и супер-бета - транзисторов , как старый 2N5088, с золотым легированной электроды, но, возможно, не обязательно.

Конфигурация с отрицательной обратной связью дает <0,1–1% THD по сравнению с «H смещением», которое составляет ~ 10% THD, которое можно легко наблюдать по асимметрии выходов пикового напряжения пар переменного тока ».! (Синусоидального входа)


Только комментарий: усиление составляет 38,4 x V_R3, поэтому получить усиление 100 при запасе Vcc-3V практически равно нулю (так как V_r3> = 2,6 В). Поскольку Vcc повышается, возможен больший выигрыш.
Рассел МакМахон

Коэффициент усиления Acl - это коэффициент импеданса 1 / (Aol + 1) Rf '/ Rin' с использованием эквивалентных импедансов, поэтому значение 10k имеет значение, но его можно увеличить с помощью Rb до Vcc
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Усиление составляет 38,4 (отдача или снятие) x Напряжение на резисторе коллектора, поскольку полное сопротивление эмиттерного перехода составляет 26 Ом / т. Ом. то есть 26 Ом при 1 мА, 13 Ом при 2 мА и т. д. Таким образом, максимальный возможный коэффициент усиления составляет 38,4 x Vcc с нулевым запасом, поэтому он несколько меньше, чем в реальной жизни, и в идеале намного меньше.
Рассел МакМахон

Да я вижу. Если я позволю Rc = 0,5 Vcc / Ic и Rbe = 0,026 / Ie с Aol = - Rc / Rbe ~ = -0,5 Vcc / 0,026 = 63, так что я думаю, что я забыл низкий Vcc, а 50 подталкивает его к Acl с 1% THD , TY @RussellMcMahon
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.