Sådan fungerer Electret-mikrofoner - Komplet vejledning og diagram

Sådan fungerer Electret-mikrofoner - Komplet vejledning og diagram

Indlægget forklarer, hvordan electret-mikrofonenheder fungerer gennem passende diagrammer og formler.



Hvad er en mikrofon

En mikrofon er en enhed designet til at omdanne svage lydvibrationer til små elektriske impulser, som derefter kan forstærkes gennem en effektforstærker over en højttaler for at opnå en højere gengivelse af lyden.

electret mikrofon

Den mest almindelige og alsidige form for mikrofonenhed, der anvendes i elektroniske kredsløb, er electret-mikrofoner.





Disse MIC'er er miniature i størrelse, ekstremt følsomme og er i stand til at opfange eller reagere på lydvibrationer fra alle vinkler, dvs. fra hele 360 ​​graders vinkel.

Sådan fungerer Electret-mikrofoner

  1. En electret-mikrofon består hovedsageligt af en membran, et par elektroder og en indbygget JFET.
  2. Membranen er lavet af tyndt teflonmateriale og betegnes også som 'electret' og dermed navnet electret MIC.
  3. Dette elektron har en fast ladning (C) og er indlejret mellem de to elektroder.
  4. Elektret sammen med de to elektroder har form af en følsom variabel kondensator, hvis ydre overflade reagerer på lydvibrationer, hvilket giver anledning til en varierende kapacitans på tværs af de to elektroder.
  5. Lydbølger i form af lufttryk bevæger en af ​​elektroderne, der vender mod den åbne side af MIC, hvilket forårsager effektive variationer over de kapacitive plader.
  6. Den øjeblikkelige værdi af MIC's varierende kapacitans bliver direkte proportional med lydtrykket, der rammer electret på det øjeblik.

MIC-kapacitansberegning

Da ladningsværdien på Teflon-materialet er fast, bliver som nævnt tidligere den potentielle forskel, der udvikles over MIC-kondensatoren, ækvivalent med den værdi, der kan udtrykkes med følgende formel:



Q = C.V

Hvor Q er opladningen (som er fast for electret)

C angiver kapacitansen, mens V betegner det udviklede spændingsniveau eller potentialforskellen på tværs af elektroderne.

Ovenstående diskussion indebærer, at electret MIC's interne konstruktion opfører sig som en AC-koblet spændingskilde.

De fleste electret MIC'er har en indbygget JFET, hvis gate er forbundet med electret-kondensatoren, der danner en buffer til MIC's kondensator.

Da kondensatorens opladning er fast, skal denne buffer have en meget høj impedans, og det er præcis, hvorfor en JFET bruges.

Følgende diagram viser det grundlæggende interne ledningslayout for en typisk electret-mikrofon.

electret mikrofon internt kredsløb

Lydvibrationer, der rammer electret-kondensatoren, varierer dens kapacitans og producerer en modulerende spænding til porten til JFET, angivet som Vg .

Denne modulering ændrer det aktuelle strømningsmønster over JFET's afløb / kilde, repræsenteret som Imic .

En stabiliserende modstand RG kan også ses forbundet internt over porten og JFET-kilden, er det sikret, at denne modstand har en ekstremt høj værdi for at undgå shuntning af electret-udgangen til JFET-porten.

Snitbillede af en Electret MIC intern struktur

Det følgende billede viser et snitbillede af et eksempel på electret MIC.

Snitbillede af en Electret MIC intern struktur

En af elektroderne dannes ved metalisering af dens lag over en ladet polymerfilm.

Dette metaliserede lag er forbundet med sagen til MIC gennem en metalskive.

MIC-sagen er igen forbundet med kildeledningen til den interne JFET.

Den anden kondensatorplade eller den anden elektrode fremstilles ved hjælp af en bagside metalplade, som kan ses adskilt fra den metaliserede lagfilm med en plastskive. Denne plade forbindes derefter med portterminalen på JFET

Lydbølger, der rammer denne plade, genererer et belastningsniveau på den og derved varierer afstanden mellem de kapacitive elektroder og får en ækvivalent potentiel forskel til at udvikle sig på tværs af dem.

Denne varierende spænding over afløbet af JFET bruges som udgang til et efterfølgende forforstærker kredsløbstrin, som yderligere forstærker dette til et niveau, der kan gengives over en højttaler, og en forstærket version af lydbølgerne kan høres.

Intern sammensætning af en Electret MIC

Følgende billeder viser de faktiske dele, der er brugt inde i en typisk electret MIC

Hvis du har flere spørgsmål vedrørende, hvordan electret-mikrofoner fungerer, så tøv ikke med at fremsætte dem gennem kommentarerne.




Forrige: Laseraktiveret GSM Call Alert Security Circuit Næste: Enkel køleskabsbeskyttelseskreds