Postitus selgitab sobivate diagrammide ja valemite abil, kuidas elektretmikrofoniseadmed töötavad.

Mis on mikrofon

Mikrofon on seade, mis on mõeldud nõrkade helivibratsioonide muundamiseks väikesteks elektrilisteks impulssideks, mida saab seejärel võimendi kaudu võimendi kaudu valjuhääldi abil heli valjemaks taasesitamiseks saavutada.

Elektroonilistes ahelates kasutatav kõige tavalisem ja mitmekülgsem mikrofoniseade on elektrettmikrofonid.

Need MIC-d on miniatuursed, ülitundlikud ja suudavad heli vibratsioone tabada või neile reageerida kõigi nurkade alt, st kogu 360-kraadise nurga alt.

Kuidas elektreetmikrofonid töötavad

Elektretimikrofon koosneb peamiselt membraanist, paarist elektroodist ja sisseehitatud JFET-ist.
Membraan on valmistatud õhukesest teflonmaterjalist ja seda nimetatakse ka elektretiks ja sellest ka nimeks elektrett MIC.
Sellel elektretil on fikseeritud laeng (C) ja see on kinnitatud kahe elektroodi vahele.
Elektrett koos kahe elektroodiga on tundliku muutuva kondensaatori vormis, mille välispind reageerib helivibratsioonile, tekitades mõlemal elektroodil erineva mahtuvuse.
Õhurõhu kujulised helilained liigutavad ühte elektroodidest MIC avatud külje poole, põhjustades mahtuvuslike plaatide efektiivseid variatsioone.
MIC varieeruva mahtuvuse hetkeväärtus muutub otseselt proportsionaalseks sel hetkel elektretti tabava helirõhuga.

MIC mahtuvuse arvutamine

Nagu varem mainitud, kuna teflonmaterjali laenguväärtus on fikseeritud, muutub MIC-kondensaatoris tekkinud potentsiaalne erinevus võrdseks väärtusega, mida saab väljendada järgmise valemiga:

Q = C.V

Kus Q on laeng (mis on fikseeritud elektreti jaoks)

C tähistab mahtuvust, samas kui V tähistab arenenud pingetaset või potentsiaalset erinevust elektroodide vahel.

Ülaltoodud arutelu tähendab, et elektreti MIC sisemine ehitus käitub nagu vahelduvvooluga ühendatud pingeallikas.

Enamikul elektreti MIC-idel on sisseehitatud JFET, mille värav on ühendatud elektreti kondensaatoriga, moodustades puhvri MIC kondensaatori jaoks.

Kuna kondensaatori laeng on fikseeritud, peab see puhver olema väga suure impedantsiga ja just seetõttu kasutatakse JFET-i.

Järgmine skeem näitab tüüpilise elektret-mikrofoni sisemist juhtmestiku põhilist paigutust.

Elektretikondensaatorit tabavad helivibratsioonid muudavad selle mahtuvust, tekitades JFET-i värava jaoks modulatsioonipinge, mis on tähistatud kui Vg .

See modulatsioon muudab JFET-i äravoolu / allika praegust voolumustrit, mida tähistatakse kui Imic .

Stabiliseeriv takisti RG võib näha ka seotuna JFET-i värava ja allika kaudu ühendatud, on tagatud, et sellel takistil on äärmiselt suur väärtus, et vältida JFET-värava elektreti väljundi manööverdamist.

Electret MIC sisemise struktuuri sektsioonvaade

Järgmisel pildil on näidatud elektreti MIC näidislõige.

Üks elektroodidest moodustub selle kihi metalliseerimisel laetud polümeerkile kohal.

See metalliseeritud kiht ühendatakse MIC-i korpusega metallseibi kaudu.

MIC juhtum on omakorda ühendatud sisemise JFETi lähtejuhtmega.

Teine kondensaatorplaat või teine elektrood valmistatakse tagaküljel asuva metallplaadi abil, mida saab näha metalliseeritud kihist kilega plastseibiga eraldatuna. Seejärel ühendatakse see plaat JFET-i väravaklemmiga

Seda plaati tabavad helilained tekitavad sellel pingetase, muutes seeläbi mahtuvuslike elektroodide vahekaugust ja põhjustades nende vahel samaväärse potentsiaalide erinevuse.

Seda varieeruvat JFET-i äravoolupinget kasutatakse järgmise eelvõimendi vooluahela väljundina, mis võimendab seda veelgi tasemeni, mida saab valjuhääldi abil taasesitada, ja saab kuulda helilainete võimendatud versiooni.