Малошумящий микрофонный усилитель.

 Помню, как  когда-то  делал самодельный микрофонный усилитель для отца, с возрастом у него ухудшился слух, и мне просто захотелось сделать ему подарок. Усилитель делал, как для себя, поэтому большое внимание уделил получению минимального уровня собственных шумов путём простых технических решений. Сам усилитель, а скорее слуховой аппарат, получился размером со спичечный коробок, почти всё место в нём занимали батарейки. Правда, потом у него появилась целая коллекция покупных слуховых аппаратов, но самодельный оказался лучшим.

                                                     Вот его схема.

Рис. 1.

 Вы найдёте в ней ретро стиль 70-х годов. Именно тогда в журнале Радио появились статьи об усилителях с динамической нагрузкой, а полевой транзистор во входном каскаде – чем не радиолампа.  С использованием этой схемы любой электретный копеечный микрофон зазвучит песней.

  Микрофон электретный, конструктивно в его корпусе уже стоит полевой транзистор, усиливающий поверхностные заряды конденсатора, образующиеся под воздействием звуковых волн. В качестве нагрузки электретного микрофона я вместо резистора использовал полевой транзистор Т1, подсознательно думая, что шумят они меньше, чем биполярные, и в совокупности с транзистором самого микрофона, получилась схема с динамической нагрузкой. Такие схемы обладают просто бешеным усилением. С аналогичных схем включения двух транзисторов я получал  коэффициент усиления Кус = 85, но это при питании 12 вольт и большом входном сопротивлении следующего каскада, но данная схема в отличие от обычной резистивной будет иметь преимущество в усилении только на 4 дБ.  Микрофонный каскад с транзистором  Т1 загружается на почти такой же каскад (Т2, Т3), имеющий большое входное сопротивление, и его Кус = 15. Такое включение транзисторов обеспечивает компрессию звука, где слабые, отдалённые сигналы с микрофона усиливаются сильнее, чем громкие вблизи. Всё благодаря транзистору Т3, чем громче звук, тем сильнее он открывается, а его сопротивление, являющееся нагрузкой Т2, уменьшается, и в результате уменьшается коэффициент усиления каскада.

  Чем больше усиление каскадов, тем сильнее  его собственный шум. От этого шума я избавляюсь ФНЧ на DD1. Это операционный усилитель с коррекцией, он включён повторителем и обеспечивает завал частотной характеристики после 6 кГц, и таким образом, уменьшает уровень высокочастотных составляющих шума, похожих на звук закипающего чайника.  На микросхеме  DD2 выполнен усилитель для наушников.  Он тоже с коррекцией, которую можно изменить в случае необходимости. Чтобы речь слушалась более комфортно, без бубнения, обеспечивается завал частотной характеристики в области нижних частот, за счёт конденсатора С3, спад сильнее, чем меньше ёмкость конденсатора. Конденсатор С3 ёмкостью менее 0,022 мкФ ставить не рекомендуется.

 Этому усилителю не нужен шумоподавитель, при отсутствии микрофона придётся прислушиваться, чтобы заметить звуковое шипение в наушниках. Эта особенность существенно  отличает данную схему от современных усилителей с использованием микросхем с компрессионными свойствами, которые при отсутствии сигнала начинают усиливать свои собственные шумы.

 В схеме не нужна автоматическая регулировка усиления АРУ, динамическая нагрузка вполне справляется с громким разговором, нелинейные искажения будут отсутствовать, вплоть до 0,7 вольта среднеквадратичного сигнала на выходе микросхемы DD1, при 5 вольтах питания.

 Вовсе не обязательно потерять слух, чтобы начать делать этот усилитель. В быту можно найти массу применений  этого устройства.

 

Рис. 2. Усилитель для динамического микрофона.

                                      Усилитель для динамического микрофона.

Рис.4. Эскиз монтажа предварительного усилителя для динамического микрофона.
Транзисторы Т1 и Т2 перевёрнуты!.

Фото 1. Динамичекий микрофон
из наушников.

 В качестве динамического микрофона я использовал диффузорный электродинамический громкоговоритель  от старых наушников с сопротивлением звуковой катушки 33 Ом. Чувствительность такого микрофона и его частотная характеристика напрямую зависят от размера мембраны и конструкции корпуса.  Полевой транзистор Т1 включён с общим затвором, чем обеспечивает низкое входное сопротивление первого каскада и его согласование с микрофоном. Из-за высокой чувствительности всего тракта усиления, часть схемы или всю её необходимо разместить в корпусе микрофона (динамического громкоговорителя).  Отсутствие соединительных проводов во входных цепях усилителя обеспечивает  помехозащищенность устройства. 

                         Микрофонный усилитель, работающий на длинную линию.

 Сама двухпроводная линия может составлять несколько сотен метров, а благодаря низкому выходному сопротивлению, ей не страшен фон и помехи.

                                                         Модулятор передатчика.

 Данную схему можно использовать в качестве модулятора передатчика АМ, а поменяв микросхему DD2 на DD1 и изменив её схему включения, получится модулятор для ЧМ передатчика. «Простые и стабильные ВЧ генераторы  (передатчики)на 10,7 МГц с ЧМ и на 455 кГц с АМ».

                                                      Направленный микрофон.

Фото 2.

 На фото 2 фрагмент из книжки моего детства «Электро- и радиотехника для всех»

авторов У. Ф. Стейнберг и У. Б. Форд. Издательство «Советское радио».

.

                                                Детская музыкальная игрушка.

 Если подсоединить  вместо динамического микрофона (рис.2)  стрелочный микровольтметр, то удар пальцем по корпусу прибора напоминает  затухающий звук ударника, за счёт микрофонного эффекта и механического колебания стрелки, изменяющей поле магнитоэлектрической системы.  

                                Предварительный усилитель для электрогитары.

  Очень хочется узнать, как это зазвучит. Вместо динамического микрофона (схема рис. 2) необходимо поставить магнитный звукосниматель, изменить коррекцию в микросхеме DD1, уменьшив номиналы конденсаторов С1 и С2. Предварительный усилитель установить в самой гитаре, а усилитель  мощности на радиолампах  выполнить отдельным блоком.

 Смотрите продолжение статьи.

Микрофонный усилитель с компрессией на микросхеме SSM2167.

Рисунки к комментариям.

Рис. 5. Вариант исполнения оконечного усилителя.
 Необходимые изменения (2.2 к - 5,1 к, 1000 - 560 пФ, 300 - 51 к).

     Листая старые страницы....

                                     «Лампа в качестве анодной нагрузки». 

Рис. 5. Журнал Радиолюбитель 1930 05. Лампа в качестве анодной нагрузки.

Журнал Радио 1975 05.

Рис.6. Радио 1975 05.