Neste artigo, veremos como construir um circuito amplificador de microfone com amplificador operacional LM324. Este circuito pode ser usado como um bom pré-amplificador para projetos de áudio.
Selecionando um Opamp
O coração do circuito do amplificador de microfone é um amplificador operacional LM324 que é quad op-amp moldado em IC único . Vamos usar um deles para nosso projeto. Os leitores podem experimentar diferentes op-amp, como IC 741 etc ou IC LM321.
Microfone é um dispositivo que converte ondas sonoras em sinais elétricos. Mas o sinal elétrico bruto do microfone não é suficiente para processar sinais para seu projeto.
Um microfone típico usado para projetos de hobby pode emitir aproximadamente 0,02 V de pico a sinal de pico, que é insuficiente para ser detectado por um IC ou microcontrolador. Para produzir um sinal de voltagem mais alta, precisaríamos de um amplificador.
Ganho de um OpAmp
A principal vantagem de um amplificador baseado em amp op é que podemos ajustar o ganho alterando os valores específicos do resistor.
O ganho do amplificador mostrado é dado por:
Ganho = 1 + (R2 / R1)
Se estivermos conectando um fone de ouvido na saída, precisamos de pelo menos 2 V pico a pico de sinal para ouvir uma quantidade razoável de som. Portanto, precisamos amplificar o sinal fornecido em pelo menos 100 vezes.
Saída = 0,02 V x 100 = 2 V
A quantidade ou os tempos pelos quais você vai amplificar o sinal de entrada é chamado de “ganho”. Aqui, o ganho é 100. É um valor adimensional, portanto, não há unidade.
O design:
Recomenda-se manter o valor R1 constante para iniciantes e alterar o valor R2 para ajustar o ganho.
Aqui estamos mantendo o valor de R1 como 1K ohm e R2 como 100K ohm. Aplicando a fórmula de ganho, obtemos 100 como resultado.
Ganho = 1+ (100K / 1K) = 101 (Ganho)
Portanto, se você for conectar algo mais poderoso, como um pequeno alto-falante, talvez seja necessário aumentar o ganho ainda mais.
Lembre-se sempre, você não pode obter algo mais do nada, portanto, precisamos aplicar tensão suficiente na entrada.
Se você precisa de um pico a pico de 10 V, é necessário aplicar pelo menos 12 V, caso contrário, pode ocorrer corte na saída. Isso pode não fornecer uma saída de som boa e limpa.
O circuito amplificador de microfone proposto pode amplificar o sinal de entrada milhares de vezes, isso não significa que você pode dirigir um alto-falante de home theater.
Este circuito pode simplesmente produzir a corrente na faixa de mA. Se você precisa acionar esses alto-falantes volumosos, pode precisar de corrente superior a 1 ampere.
Diagrama de Pin:
Diagrama de circuito:
A fonte de alimentação é uma fonte de alimentação diferencial, que consiste em duas baterias de 9 V acopladas a capacitores para uma alimentação suave e sem ruído. O capacitor 2.2uF é para eliminar a tensão DC que entra no IC.
O resistor de 4.7K ajuda a alimentar o microfone. R1 e R2 é o resistor de ajuste de ganho, você pode calcular seus próprios valores. O capacitor 2.2uf na saída serve para truncar os componentes DC.
Circuito amplificador MIC usando dois transistores
Microfones dinâmicos de cristal e de alta impedância normalmente não nos permitem usá-los com fios longos, exceto quando um certo transformador de acoplamento é introduzido. Isso ocorre porque o ruído de zumbido e outra captação perdida podem entrar na linha. Mas um minitransformador pode ser caro demais, principalmente quando uma resposta de alta fidelidade é necessária.
A ideia abaixo representa uma técnica que nos permite usar pré-amplificador mesmo em distâncias maiores da fonte de entrada de música ou fala. Este pré-amplificador é instalado na extremidade do microfone que funciona como um transformador de casamento de impedância (alta para baixa) e, simultaneamente, apresenta um ganho de voltagem útil.
Este circuito não é convencional porque a alimentação para o pré-amplificador é extraída do amplificador de potência principal e fornecida através do mesmo acorde dinâmico coaxial comum.
SUPRIMENTO DE PREAMP
A figura a seguir mostra os detalhes operacionais básicos do design.
Vamos primeiro imaginar a alimentação para o pré-amplificador vindo da unidade amplificadora de potência principal.
Os resistores Ra e Rb estabelecem a tensão fornecida ao pré-amplificador. Consequentemente, quando o pré-amplificador puxa uma corrente de I amp, a voltagem que chega ao pré-amplificador pode ser calculada por
Pré-amplificador V = Vs - I (Ra + Rb)
onde V é a tensão de alimentação. O pré-amplificador detalhado neste artigo foi criado para funcionar com alimentação de 10V.
A corrente necessária é 2mA. Se considerarmos que a derivação de tensão no amplificador principal é Vs e se Ra for igual a Rb, a equação acima simplifica para
Ra = Rb = 250 (Vs - 10) ohms
Pode ser importante observar neste estágio que esta abordagem específica de adquirir a tensão de alimentação do amplificador principal deve ser aplicada apenas com amplificadores de transistor de baixa tensão com uma derivação de tensão mais alta de 50 V.
O protótipo era destinado a amplificadores que funcionassem com alimentação de 20V. Qualquer amplificador de transistor semelhante com este tipo de alimentação pode ser empregado.
Thefeore considerando a alimentação do amplificador é de 20V, então
Ra = Rb = 2,5K ou simplesmente 2,2K, mesmo esse valor não é tão crítico, mas não inferior a isso.
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