Penguat Mikrofon Transistor: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Artikel ini menunjukkan cara membuat penguat mikrofon transistor.

Catu daya minimum untuk rangkaian ini adalah 1,5 V. Namun, Anda memerlukan setidaknya 3 V jika Anda membuat detektor LED opsional (transistor Q3) dan ingin LED Anda menyala.

Sinyal dari mikrofon diperkuat oleh transistor Q1 dan Q2 sebelum diterapkan ke transistor Q3 untuk dideteksi.

Anda dapat melihat sirkuit saya bekerja di video.

Saya memikirkan ide ini setelah membaca artikel ini:

Perlengkapan

Komponen: mikrofon murah - 2, transistor serba guna - resistor daya tinggi 5, 100 ohm - resistor 5, 1 kohm - resistor 1, 10 kohm - kapasitor 10, 470 uF - resistor 10, 220 kohm - kapasitor 2, 470 nF - 5, papan matriks, kabel berinsulasi, kabel logam 1 mm, sumber daya 1,5 V atau 3 V (baterai AAA/AA/C/D), paket resistor 1 Megohm hingga 10 Megohm.

Alat: tang, stripper kawat

Komponen opsional: solder, LED - 2, harness baterai.

Alat opsional: besi solder, osiloskop USB, multimeter.

Langkah 1: Rancang Sirkuit

Hitung arus LED maksimum:

IledMax = (Vs - Vled - VceSat) / Rled

= (3 V - 2 V - 0,2 V) / 100

= 0,8 V / 100 ohm

= 8 mA

Hitung tegangan kolektor transistor Q1, Vc1:

Vc1 = Vs - Ic1 * Rc1 = Vs - Ib1 * Beta* Rc1

= Vs - (Vs - Vbe) / Rb1 * Beta* Rc1

= 3 V - (3 V - 0,7 V) / (2.2 * 10 ^ 6 ohm) * 100 * 10.000 ohm

= 1.95454545455 V

Komponen biasing sama untuk penguat transistor kedua:

Vc2 = Vc1 = 1.95454545455 V

Transistor harus bias pada tegangan suplai setengah 1,5 V, bukan 1.95454545455 V. Namun, sulit untuk memprediksi keuntungan saat ini, Beta = Ic / Ib. Jadi Anda perlu mencoba resistor Rb1 dan Rb2 yang berbeda selama konstruksi rangkaian.

Hitung penguatan arus transistor Q3 minimum untuk memastikan saturasi:

Beta3Min = Ic3Max / Ib3Max

= Ic3Max / ((Vs - Vbe3) / (Rc2 + Ri3a))

= 10 mA / ((3 V - 0,7 V) / (10.000 ohm + 1.000 ohm))

= 10 mA / (2,3 V / 11.000 ohm)

= 47.8260869565

Hitung frekuensi filter lolos tinggi yang lebih rendah:

fl = 1 / (2*pi*(Rc+Ri)*Ci)

Ri = 10.000 ohm

= 1 / (2*pi*(10.000 ohm + 10.000 ohm)*(470*10^-9))

= 16.9313769247 Hz

Ri = 1.000 ohm (untuk detektor LED)

= 1 / (2*pi*(10.000 ohm + 1.000 ohm)*(470*10^-9))

= 30.7843216812 Hz

Langkah 2: Simulasi

Simulasi perangkat lunak PSpice menunjukkan bahwa arus LED maksimum hanya 4,5 mA. Ini karena transistor Q3 tidak jenuh karena ketidakkonsistenan model transistor Q3 dan transistor Q3 kehidupan nyata yang saya gunakan. Model transistor perangkat lunak Q3 PSpice memiliki penguatan arus yang sangat rendah jika dibandingkan dengan transistor Q3 kehidupan nyata.

Bandwidth sekitar 10 kHz. Ini bisa jadi karena kapasitansi transistor nyasar. Namun, tidak ada jaminan bahwa pengurangan nilai resistor Rc akan meningkatkan bandwidth karena penguatan arus transistor dapat menurun seiring dengan frekuensi.

Langkah 3: Buat Sirkuit

Saya menerapkan filter catu daya opsional untuk sirkuit saya. Saya menghilangkan filter ini dari gambar rangkaian karena ada kemungkinan penurunan tegangan yang signifikan yang akan mengurangi arus LED dan intensitas cahaya LED.

Langkah 4: Pengujian

Anda dapat melihat osiloskop USB saya menunjukkan bentuk gelombang ketika saya berbicara ke mikrofon.