Tento príspevok vysvetľuje, ako fungujú elektretové mikrofónové zariadenia, pomocou vhodných diagramov a vzorcov.

Čo je to mikrofón

Mikrofón je zariadenie určené na transformáciu slabých zvukových vibrácií na malé elektrické impulzy, ktoré je potom možné zosilniť výkonovým zosilňovačom cez reproduktor, aby sa dosiahla hlasnejšia reprodukcia zvuku.

Najbežnejšou a najuniverzálnejšou formou mikrofónneho zariadenia použitého v elektronických obvodoch sú elektretové mikrofóny.

“čo je digitálny tachometer ”

Tieto MIC sú miniatúrne, mimoriadne citlivé a sú schopné zachytiť alebo reagovať na zvukové vibrácie zo všetkých uhlov, teda z celého 360-stupňového uhla.

Ako fungujú elektretové mikrofóny

Elektretový mikrofón sa skladá hlavne z membrány, niekoľkých elektród a zabudovaného JFET.
Membrána je vyrobená z tenkého teflónového materiálu a označuje sa tiež ako „elektret“, a preto sa nazýva elektret MIC.
Táto elektreta má pevný náboj (C) a je zaliata medzi dvoma elektródami.
Elektret spolu s dvoma elektródami má formu citlivého variabilného kondenzátora, ktorého vonkajší povrch reaguje na zvukové vibrácie, čo vedie k rôznej kapacite oboch elektród.
Zvukové vlny vo forme tlaku vzduchu posúvajú jednu z elektród smerom k otvorenej strane MIC, čo spôsobuje účinné variácie na kapacitných doskách.
Okamžitá hodnota meniacej sa kapacity MIC sa stáva priamo úmernou akustickému tlaku, ktorý v danom okamihu zasiahne elektret.

Výpočet kapacity MIC

Ako už bolo spomenuté skôr, pretože hodnota náboja na teflónovom materiáli je nemenná, potenciálny rozdiel vyvinutý v kondenzátore MIC sa stáva ekvivalentom hodnoty, ktorú je možné vyjadriť pomocou nasledujúceho vzorca:

Q = C.V.

Kde Q je náboj (ktorý je fixný pre elektret)

C označuje kapacitu, zatiaľ čo V znamená vyvinutú hladinu napätia alebo potenciálny rozdiel medzi elektródami.

Z vyššie uvedenej diskusie vyplýva, že vnútorná konštrukcia MIC elektretu sa správa ako zdroj napätia viazaného na striedavý prúd.

Väčšina elektretových MIC má zabudovaný JFET, ktorého hradlo je spojené s elektretovým kondenzátorom, ktorý vytvára vyrovnávaciu pamäť pre kondenzátor MIC.

Pretože je náboj kondenzátora pevný, musí mať táto vyrovnávacia pamäť veľmi vysokú impedanciu, a práve preto sa používa JFET.

Nasledujúca schéma zobrazuje základné rozloženie vnútorného vedenia typického elektretového mikrofónu.

Zvukové vibrácie dopadajúce na elektretový kondenzátor menia jeho kapacitu, čím vytvárajú modulačné napätie pre hradlo JFET, označené ako Vg .

Táto modulácia mení prúdový prúdový tok cez odtok / zdroj JFET, znázornený ako Imic .

Stabilizačný odpor RG je tiež možné vidieť, že je interne pripojený cez bránu a zdroj JFET, je zaistené, že tento odpor má extrémne vysokú hodnotu, aby sa zabránilo posunutiu elektretového výstupu pre bránu JFET.

“ako postaviť solárny sporák ”

Prierez vnútornej štruktúry elektretu MIC

Nasledujúci obrázok zobrazuje pohľad v reze na príklad elektretového MIC.

“typy trojfázových motorov ”

Prierez vnútornej štruktúry elektretu MIC

Jedna z elektród je tvorená metalizáciou jej vrstvy na nabitom polymérnom filme.

Táto pokovovaná vrstva je spojená s prípadom MIC cez kovovú podložku.

Prípad MIC je zase spojený so zdrojovým káblom interného JFET.

Druhá doska kondenzátora alebo druhá elektróda sa vyrába pomocou zadnej kovovej dosky, ktorá je viditeľná oddelená od filmu metalizovanej vrstvy pomocou plastovej podložky. Táto doska je potom spojená s hradlovým terminálom JFET

Zvukové vlny dopadajúce na túto dosku vytvárajú na nej úroveň napätia, čím menia vzdialenosť medzi kapacitnými elektródami a spôsobujú, že sa na nich vyvíja ekvivalentný rozdiel potenciálov.

Toto premenlivé napätie na odtoku JFET sa používa ako výstup pre nasledujúci stupeň obvodu predzosilňovača, ktorý ho ďalej zosilňuje na úroveň, ktorá sa dá reprodukovať cez reproduktor, a je možné počuť zosilnenú verziu zvukových vĺn.