Amplificateur de microphone à transistor : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Cet article vous montre comment fabriquer un amplificateur de microphone à transistor.

L'alimentation minimale pour ce circuit est de 1,5 V. Cependant, vous aurez besoin d'au moins 3 V si vous fabriquez un détecteur à LED en option (transistor Q3) et que vous souhaitez que votre LED s'allume.

Le signal du microphone est amplifié par les transistors Q1 et Q2 avant d'être appliqué au transistor Q3 pour la détection.

Vous pouvez voir mon circuit fonctionner dans la vidéo.

J'ai pensé à cette idée après avoir lu cet article:

Fournitures

Composants: microphone pas cher - 2 transistors à usage général - Résistance haute puissance 5, 100 ohms - Résistance 5, 1 kohm - 1, résistance 10 kohm - Condensateur 10, 470 uF - Résistance 10, 220 kohm - Condensateur 2, 470 nF - 5, carte matricielle, fils isolés, fil métallique 1 mm, source d'alimentation 1,5 V ou 3 V (piles AAA/AA/C/D), pack de résistances 1 Megohm à 10 Megohm.

Outils: pinces, pince à dénuder

Composants optionnels: soudure, LED - 2, faisceau de batterie.

Outils en option: fer à souder, oscilloscope USB, multimètre.

Étape 1: Concevoir le circuit

Calculez le courant LED maximum:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

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

= 0,8 V/100 ohms

= 8 mA

Calculez la tension du collecteur du 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 ohms) * 100 * 10 000 ohms

= 1.9544545455 V

Les composants de polarisation sont les mêmes pour le deuxième amplificateur à transistor:

Vc2 = Vc1 = 1.95454545455 V

Le transistor doit être polarisé à la moitié de la tension d'alimentation 1,5 V, et non à 1,95454545455 V. Cependant, il est difficile de prédire le gain de courant, Beta = Ic / Ib. Ainsi, vous devrez essayer différentes résistances Rb1 et Rb2 lors de la construction du circuit.

Calculez le gain de courant minimum du transistor Q3 pour assurer la saturation:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

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

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

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

= 47.8260869565

Calculez la fréquence inférieure du filtre passe-haut:

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

Ri = 10 000 ohms

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

= 16,9313769247 Hz

Ri = 1 000 ohms (pour détecteur LED)

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

= 30.7843216812 Hz

Étape 2: Simulations

Les simulations du logiciel PSpice montrent que le courant LED maximal n'est que de 4,5 mA. En effet, le transistor Q3 ne sature pas en raison des incohérences du modèle de transistor Q3 et du transistor Q3 réel que j'ai utilisé. Le modèle de transistor logiciel Q3 PSpice avait un gain de courant très faible par rapport au transistor Q3 réel.

La bande passante est d'environ 10 kHz. Cela pourrait être dû à la capacité parasite du transistor. Cependant, il n'y a aucune garantie que la réduction des valeurs de résistance Rc augmentera la bande passante car le gain de courant du transistor pourrait diminuer avec la fréquence.

Étape 3: faire le circuit

J'ai mis en place le filtre d'alimentation en option pour mon circuit. J'ai omis ce filtre du schéma du circuit car il existe une possibilité de chute de tension importante qui réduirait le courant LED et l'intensité lumineuse LED.

Étape 4: Tester

Vous pouvez voir mon oscilloscope USB afficher une forme d'onde lorsque je parle dans le microphone.