Методична розробка для гуртка «Радіоконструкторів» -Мікрофонний підсилювач високої чутливості
Отримати підсилювач із високим коефіцієнтом посилення загалом досить важко. Як відомо з теорії, загальний коефіцієнт посилення можна розрахувати за формулою: Кпідс.заг.= К1×К2×….×Кn, де n-кількість каскадів у підсилювачі. Підсилювач із трьома каскадами працює стійко, а на чотирьох каскадах схильний до збудження. На трикаскадному підсилювачі низької частоти на транзисторах можна отримати посилення близько 1500...2000. Експерименти показують, що для отримання великого коефіцієнта посилення доцільно застосувати два підсилювачі, послідовно включені через роздільний трансформатор, тоді: .
Кпідс. заг. =Кпідс1× Кпідс.2. Принципова електрична схема мікрофонного підсилювача з додатковим каскадом, включеним через роздільний трансформатор, показана на рис.1. На мікросхемі DA1 типу К284УД1А виконаний перший підсилювач, який забезпечує підсилення порядку 72000 . За допомогою змінного резистора в ланцюзі зворотного зв'язку R5 можна в деяких межах змінювати коефіцієнт посилення каскаду. Як мікрофон використано мікрофон типу МКЕ-3. Чутливість даного мікрофонного підсилювача, разом із мікрофоном МКЕ-3, досить висока;розмова середньої гучності прослуховується на відстані 15 м, шарудіння від висування внутрішньої частини сірникової коробки прослуховується на відстані 1,5 м. Використовуючи цей мікрофон, спільно з мікрофонним підсилювачем можна зробити також спрямований мікрофон, який можна використовувати для запису голосів птахів, тварин, шуму дерев і т. п.. Перехідний (роздільний) трансформатор Т1 має додаткову обмотку III (гнізда Гн.2-Гн3), з якої можна зняти сигнал для запису на магнітофон. Одна з конструкцій спрямованого мікрофона може бути дуже проста: пластмасова труба діаметром 60-70 мм і довжиною 50-60 см зсередини обклеюється тонким шаром поролону, а мікрофон встановлюється в кінці труби в гніздо, зроблене в товстому поролоні. Мікрофон підключається до мікрофонного підсилювача екранованим кабелем через роз'єм. Для зручності користування трубою необхідно прикріпити пластмасову ручку. Як свідчить експеримент, така конструкція забезпечує прослуховування голосів з відривом 60…70 м. Для спрямованих мікрофонів рекомендується застосовувати електретні мікрофони, які мають найбільшу чутливість. МКЕ-3 це електретний конденсаторний мікрофон. Прослуховування ведеться на головні телефони типу ТОН-2М, перероблені за комутацією. У заводському варіанті ці телефони включені послідовно і мають загальний опір 3200 Ом (1600 Ом + 1600 Ом). Для транзисторних схем краще включити обмотки BF1 та BF2 паралельно, синфазно; як це показано на схемі рис.1 при цьому загальний опір телефонів буде 800 Ом. Телефони можна підключати як до гнізда Гн.2-Гн.3, так і в гнізда Гн.4-Гн.5, проте при підключенні в гнізда Гн.4-Гн5 сигнал прослуховується з більшою гучністю.Розташування виводів мікросхеми К284УД1А показано на рис.2. Дані трансформатора Т1: залізо Ш5×7,5, 50НХС-0,35, W1 = 880 витків дроту ПЕВ-2 ø 0,08 мм, W2 = 220 витків дроту ПЕВ-2 ø 0,08 мм, W3 = 880 витків дроту ПЕВ-2 ø 0,08 мм. Трансформатор готовий від списаної аналогової апаратури ущільнення типу В2-2, яка використовувалася в електрозв'язку. В принципі, можливо використовувати й інший трансформатор, з іншими даними, але первинна обмотка повинна бути високоомною; щоб не сильно шунтувати вихід мікросхеми. Згідно з паспортними даними, вихідний опір мікросхеми К284УД1А дорівнює 200 Ом. Мікросхема К284УД1А містить 12 біполярних транзисторів та два польові транзистори на вході ОП. Мікрофонний підсилювач живиться від двох батарей типу "КРОНА-ВЦ", "КОРУНД" і споживає струм близько 12 мА. Застосований ОП має великий коефіцієнт посилення; паспортні дані, згідно (3), Кус.=20000 завдяки самій схемі та використанню двополярного джерела живлення +9 і -9, по відношенню до загального проводу. Таке посилення отримаємо, якщо навантаження наступного каскаду буде нескінченно велике, а в реальних схемах посилення значно менше.
