Микрофонный предусилитель для звуковых преобразователей


Микрофонный предусилитель-01

Микрофонный предусилитель, представленный в этой статье, является двухканальным предусилителем для микрофонов, который можно использовать с широким спектром схем, включая аналого-цифровые преобразователи (АЦП), комплекты микроконтроллеров (MCU) и одноплатные компьютеры, такие как Arduino.

Двухканальный микрофонный предусилитель для АЦП, MCU и Arduino

Микрофонный предусилитель-02

Вначале обзора немного теории: выходные сигналы большинства микрофонов очень слабые и не могут быть напрямую подключены к каким-либо другим цепям. Кроме того, для некоторых микрофонов требуется источник питания постоянного тока или входы с высоким сопротивлением.

Принципиальная схема предусилителя

Принципиальная схема двухканального микрофонного предусилителя показана на рисунке 1. В основу его конструкции входят следующие компоненты: два электретных микрофона (MIC1 и MIC2), два низковольтных операционных усилителя MCP602 (IC1 и IC2), три светодиода (LED1 — LED3), два транзистора BC337 (T1 и T2), два диода 1N4007 (D1 и D2) и несколько других элементов.

Принципиальная схема
Рис.1: Принципиальная схема двухканального микрофонного предусилителя

Операционные усилители IC1 и IC2 работают как неинвертирующие ОУ с коэффициентом усиления 31 каждый. Когда переключатели S3 и S4 разомкнуты, коэффициент усиления равен 31, а когда они замкнуты, коэффициент усиления равен 11. Усиление выбирается в соответствии с микрофонами, источником питания и требуемыми уровнями выходного сигнала.

Выходы первого и второго каналов доступны через разъемы CON3 и CON4 соответственно. Каналы предусилителя имеют шесть выходов — от OUT1 до OUT6. Также, четыре выхода (OUT2, OUT3, OUT5 и OUT6) имеют компоненты постоянного тока около Vcc/2, два выхода (OUT1 и OUT4) не имеют компонентов постоянного тока. Во все выходные цепи включены последовательно соединенные защитные резисторы для ограничения тока.

Читайте также:  Предусилитель HiFi

Напряжение от источника питания постоянного тока (2,7–5,5v) может подаваться на разъем CON6 или 5v на разъем USB CON5. Резисторы R30 и R34, конденсатор C10 и диод D2 обеспечивают половину мощности, необходимой для смещения операционного усилителя. Диод D1 и предохранитель F1 защищают схему от случайного подключения питания с обратной полярностью.

Каждый аудио канал имеет буфер, управляющий светодиодом для индикации уровня выходного сигнала. LED1 и LED3 должны иметь низкое прямое падение напряжения — около 1,6v или еще ниже при низком прямом токе. T1 и T2 управляют светодиодами LED1 и LED3 соответственно.

Микрофонный предусилитель — список элементов

Таблица

Конструирование и испытания

Схема печатной платы в реальном размере для микрофонного предусилителя показана на рис. 2, а расположение его компонентов — на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате, подключите источник питания USB 5v через разъем CON5. При этом свечение светодиода LED2 покажет на наличие напряжения в цепи. Выходы (CON3 и CON4) могут быть напрямую подключены к аналого-цифровому преобразователю, комплекту MCU или Arduino.

Схема печатной платы
Рис.2: Схема печатной платы для микрофонного предусилителя

Компоновка элементов печатной платы
Рис.3: Компоновка элементов печатной платы

Скачать PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов можно: здесь

Для правильной работы схема не требует никаких настроек. При необходимости усиление предусилителя может быть оптимизировано для конкретных микрофонов или требуемых выходных уровней сигналов.

Фирменные усилители мощности