Mikrofonverstärker mit Eindraht-Stromversorgung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Vorverstärker

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Bei Mikrofonen mit in ihrem Gehäuse platzierten Vorverstärkern müssen Stromkabel an den Transceiver angeschlossen werden (zusätzlich zu einem abgeschirmten Signalkabel). Aus konstruktiver Sicht ist dies nicht sehr bequem. Die Anzahl der Anschlussdrähte kann reduziert werden, indem die Versorgungsspannung über dieselbe Ader angelegt wird, die das Signal führt, d. h. den Mittelleiter des Kabels. Es ist diese Methode der Stromversorgung, die in dem Verstärker verwendet wird, auf den die Leser aufmerksam gemacht werden. Sein schematisches Diagramm ist in der Abbildung dargestellt.

Der Verstärker ist für den Betrieb mit einem beliebigen Elektretmikrofon (z. B. MKE-3) ausgelegt. Das Mikrofon wird über den Widerstand R1 mit Strom versorgt. Das Audiosignal vom Mikrofon wird über den Entkopplungskondensator C1 der Basis des Transistors VT1 zugeführt. Die erforderliche Vorspannung auf Basis dieses Transistors (ca. 0,5 V) wird durch den Spannungsteiler R2R3 eingestellt. Die verstärkte Tonfrequenzspannung wird dem Lastwiderstand R5 zugewiesen und geht dann zur Basis des Transistors VT2, der in dem zusammengesetzten Emitterfolger enthalten ist, der auf den Transistoren VT2 und VT3 aufgebaut ist. Der Emitter des letzteren ist mit dem oberen Kontakt des XP1-Steckers (Verstärkerausgang) verbunden, an den der Mittelleiter des abgeschirmten Verbindungskabels angeschlossen ist, dessen Geflecht mit einem gemeinsamen Draht verbunden ist. Beachten Sie, dass das Vorhandensein eines Emitterfolgers am Ausgang des Vorverstärkers den Interferenzpegel am Mikrofoneingang des Transceivers erheblich reduziert.

Zwei weitere Teile sind in der Nähe des Eingangsanschlusses des Geräts montiert, an das das Mikrofon angeschlossen ist: ein Lastwiderstand R6, über den die Stromversorgung erfolgt, und ein Trennkondensator C3, der dazu dient, das Audiosignal von der Gleichstromkomponente der Versorgung zu trennen Stromspannung.

Die in diesem Verstärker verwendete Schaltungslösung sorgt für eine automatische Installation und Stabilisierung seines Betriebsmodus. Mal sehen, wie das passiert. Nach dem Einschalten der Stromversorgung steigt die Spannung am oberen Anschluss des XP1-Anschlusses um ungefähr an

bis zu 6 V. In diesem Fall erreicht die Spannung an der Basis des Transistors VT1 ihre Öffnungsschwelle von 0,5 V und Strom beginnt durch den Transistor zu fließen. Der dabei auftretende Spannungsabfall über dem Widerstand R5 bewirkt ein Öffnen des Compound-Emitterfolger-Transistors. Dadurch steigt der Gesamtstrom des Verstärkers und damit der Spannungsabfall am Widerstand R6, woraufhin sich der Modus stabilisiert.

Da die Stromverstärkung des zusammengesetzten Emitterfolgers (sie ist gleich dem Produkt der Stromverstärkung der Transistoren VT2 und VT3) mehrere Tausend erreichen kann, ist die Stabilisierung des Modus sehr schwierig. Der Verstärker als Ganzes arbeitet wie eine Zenerdiode und fixiert die Ausgangsspannung unabhängig von der Versorgungsspannung auf 6 V. Wenn Sie jedoch eine Stromquelle mit einer anderen Spannung verwenden, müssen Sie die Teilerwiderstände R2R3 so auswählen, dass die Spannung am oberen Stift des XP1-Anschlusses gleich der halben Versorgungsspannung ist. Seltsamerweise ist es praktisch unmöglich, den Modus durch Einstellen des Widerstandswerts des Lastwiderstands R5 zu ändern. Der Spannungsabfall darüber ist immer gleich der gesamten Öffnungsspannung der Transistoren des zusammengesetzten Emitterfolgers (etwa 1 V), und Änderungen seines Widerstands führen nur zu einer Änderung des Stroms durch den Transistor VT1. Gleiches gilt für den Widerstand R6.

Noch interessanter ist der Betrieb des Verstärkers im AC-Verstärkungsmodus. Die Tonfrequenzspannung vom unteren Ausgang des Widerstands R5 wird durch einen Emitterfolger mit sehr geringer Dämpfung zum oberen Ausgang - dem Ausgang des Verstärkers - übertragen. In diesem Fall ist der Strom durch den Widerstand konstant und schwankt fast nicht mit der Schallfrequenz. Mit anderen Worten, die einzige Verstärkerstufe wird auf den Stromgenerator geladen, d.h. für sehr hohen Widerstand. Die Eingangsimpedanz des Followers ist ebenfalls sehr hoch, wodurch die Verstärkung sehr hoch ist. Bei einem leisen Gespräch vor einem Mikrofon kann die Amplitude der Ausgangsspannung mehrere Volt erreichen. Die R4C2-Kette leitet die variable Komponente des Tonfrequenzsignals nicht an die Stromversorgungsschaltung des Mikrofons und des Spannungsteilers weiter.

Ein einstufiger Verstärker neigt überhaupt nicht zur Selbsterregung, daher spielt es keine Rolle, wo sich die Teile auf der Platine befinden, es ist ratsam, Eingang und Ausgang an verschiedenen Enden der Platine zu platzieren.

Der Aufbau reduziert sich auf die Auswahl der Teilerwiderstände R2R3, bis am Ausgang die halbe Versorgungsspannung anliegt. Es ist auch sinnvoll, den Widerstand R1 so zu wählen, dass der beste Klang des vom Mikrofon aufgenommenen Signals erzielt wird. Wenn die Eingangsimpedanz des Radios, mit dem dieser Verstärker verwendet wird, weniger als 100 kOhm beträgt, sollte die Kapazität des Kondensators C3 entsprechend erhöht werden.

Autor: V. Polyakov, Moskau; Veröffentlichung: cxem.net

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