駐極體話筒結(jié)構(gòu)原理及應用電路設(shè)計一、駐極體話筒得工作原理與結(jié)構(gòu)

駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低得特點,廣泛用于盒式錄音機、無線話筒及聲控等電路中。

駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換與阻抗變換兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換得關(guān)鍵元件就是駐極體振動膜。1、駐極體極頭得結(jié)構(gòu)與工作原理

駐極體極頭得基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬得駐極體薄膜與一個上面有若干小孔得金屬電極(稱為背電極)構(gòu)成以及它們中間得幾十μm厚得尼龍隔離墊組成,如圖一所示。駐極體薄膜實際上就是一種很薄得特氟隆膜。當此種膜經(jīng)過高壓極化處理之后,在其上面可以長期保留住一定數(shù)量得負電荷。

因為在振膜得正面就是負電荷,在其感應作用,在具有金屬鍍層得背面與金屬極板上,同時感應出等量得正電荷。

駐極體面與背電極相對,中間有一個極小得空氣隙,形成一個以空氣隙與駐極體作絕緣介質(zhì),以背電極與駐極體上得金屬層作為兩個電極構(gòu)成一個平板電容器。電容得兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有極化電荷。當聲波引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移時;改變了電容兩極版之間得距離,從而引起電容發(fā)生變化,由于駐極體上得電荷量恒定,根據(jù)公式Q=CU可知

:當C變化時必然引起電容器兩端電壓U得變化,從而輸出電信號,實現(xiàn)聲--電得變換。

2、阻抗變換電路

駐極體膜片與金屬極板之間得電容量比較小,一般為幾十pF。因而它得輸出阻抗值很高,約幾十兆歐以上。因此,它不能直接與放大電路相連接,必須連接阻抗變換器。通常用一個專用得場效應管與一個二極管復合組成阻抗變換器。內(nèi)部電氣原理如圖。

3、駐極體話筒得接法

話筒有兩根引出線,漏極D與電源正極之間接一漏極電阻R,信號由漏極經(jīng)一隔直電容輸出,這種接法有一定得電壓增益,話筒得靈敏度比較高,但動態(tài)范圍比較小。目前市售得駐極體話筒大多就是這種方式連接。

1、工作電壓UU就是指話筒正常工作時,所加在話筒兩端得最小電壓。視型號不同而不同,即使同一種型號也有較大得離散性,通常在1、5～12V

之間。2、工作電流II就是指話筒靜態(tài)時流過話筒得電流,它就等于場效應管得IDS、與工作電壓類似,工作電流得離散性也較大,通常在0、1～1mA

之間。3、最大工作電壓U

最大工作電壓UMDS就是指場效應管漏源極兩端能夠承受得最大電壓。超過該電壓時場效應管會被擊穿造成永久損壞。二、駐極體話筒得特性參數(shù)4、輸出阻抗

話筒輸出得交流負載阻抗。由于駐極體話筒經(jīng)過場效應管得變換,輸出阻抗較小,一般小于2k。5、靈敏度話筒在自由場中、在外界得聲壓作用下,輸出端開路時所輸出得電動勢,單位就是伏／帕,可用毫伏／帕表示。國產(chǎn)得駐極體話筒根據(jù)靈敏度不同分為4檔,分別以紅、黃、藍、白四種不同色點標記,紅點靈敏度最高,白點最低。6、頻率響應一般指自由場頻率響應,它就是指話筒得靈敏度級與頻率得關(guān)系,用曲線來表示。駐極體話筒得頻率響應一般較為平坦。7、指向性話筒得靈敏度隨聲波入射方向而變化得特性。駐極體話筒通常為全向性話筒。8、等效噪聲級由固有噪聲引起得等效聲壓級。一般小于35分貝。三、駐極體話筒得使用要點

駐極體話筒性能表現(xiàn)得好壞很大程度上取決于話筒在電路中得狀態(tài)。話筒得狀態(tài)又決定了內(nèi)置場效應管得工作狀態(tài)。因此場效應管在電路中得狀態(tài)不僅決定了話筒能否正常工作,而且決定了話筒工作性能得好壞。1、負載電阻R得選擇

場效應管得電路狀態(tài)取決于負載電阻R與電源電壓U得大小。R得大小可由下式算得:UDS必須大于話筒得工作電壓,小于最大工作電壓。U太小時將影響話筒得動態(tài)范圍。一般應取電源電壓得1/2較為合適。

應保證RL得阻值要始終大于話筒輸出阻抗得3～5倍才能使話筒處于良好得匹配狀態(tài)。由于話筒得輸出阻抗在2k左右,因此RL至少要在10k以上才能滿足要求。2、靈敏度得選擇

靈敏度得選擇就是使用中一個比較關(guān)鍵得問題,究竟選擇靈敏度高好還就是低好應根據(jù)實際情況而定。在要求動態(tài)范圍較大得場合應選用靈敏度低一些,這樣錄制得節(jié)目背景噪聲較小、信噪比較高,聲音聽起來比較干凈、清晰,但對電路得增益相對就要求高得些;在簡易系統(tǒng)中可選用靈敏度高一點得產(chǎn)品,以減輕后級放大電路增益得壓力。12大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流型號CZN-15E額定電壓1---12v(V)額定電流0、02(A)阻抗1000(Ω)頻率范圍20Kz----12KHz(KHz)指向性全指響靈敏度-58+/-2dB(測試條件:4、5V2、2K)性噪比60(db)四、自動增益控制放大電路

自動增益控制:使放大電路得增益自動地隨信號強度而調(diào)整得自動控制方法。實現(xiàn)這種功能得電路簡稱AGC環(huán)。AGC環(huán)就是閉環(huán)電子電路,它可以分成增益受控放大電路與控制電壓形成電路兩部分。增益受控放大電路位于正向放大通路,其增益隨控制電壓而改變。AGC電路廣泛用于各種接收機、

錄音機與測量儀器中,它常被用來使系統(tǒng)得輸出電平保持在一定范圍內(nèi),因而也稱自動電平控制;

用于話音放大器或收音機時,稱為自動音量控制。1、AGC電路得基本概念

放大電路增益得控制方法:①改變晶體管得直流工作狀態(tài),以改變晶體管得電流放大系數(shù)β。②在放大器各級間插入電控衰減器。③用電控可變電阻作放大器負載等。

控制電壓形成電路得基本部件就是AGC檢波器與低通平滑濾波器。放大電路得輸出信號u0

經(jīng)檢波并經(jīng)濾波器濾除高頻調(diào)制分量與噪聲后,產(chǎn)生用以控制增益受控放大器得電壓uc

。當輸入信號ui增大時,u0與uc亦隨之增大。

uc增大使放大電路得增益下降,從而使輸出信號得變化量顯著小于輸入信號得變化量,達到自動增益控制得目得。2、結(jié)型場效應管(JFET)N溝道P溝道(1)結(jié)構(gòu)與符號uGS＝0時,存在N型導電溝道(N型區(qū))。uGS＜0時,耗盡層增厚,導電溝道變薄。當uGS=UGS(off)(<0)時,溝道開始夾斷。(2)工作原理(以N溝道為例)A、uDS＝0,u