Подключение Электретного Микрофона

[botlan]

приветствую сообщество.

возникла потребность в одном девайсе использовать микрофон. был приобретен такой экземпляр. документация на него скудна.

у меня возник вопрос по расчету каскада для его подключения:

сейчас я подключаю его так

теперь сами вопросы:

1. резисторы R1 и R2 задают ток в каскад на полевике внутри микрофона, исходя из каких соображений они рассчитываются? ток это 0.5мА из даташита? почему суммарное их сопротивление порядка 2кОм и что будет, если оно составит 20кОм.

2. напряжение питания у меня 5 вольт, в документации написано "напряжение питания 1.5 вольт", но в то же время "диапазон рабочего напряжения 1.5-10В". подскажите, какая связь между этими параметрами? какое именно напряжение нужно подавать на микрофон (через R1 и R2)?

3. на что влияет увеличение номинала конденсатора С3?

4. для чего на схеме ставится конденсатор С2?

документация к микрофону DOC000243081.pdf

в интернете есть информация по включению электретного микрофона, но нигде не приводится, как все это рассчитать. микрофоны все разные, и хотелось бы разобраться, как все это рассчитать, чтобы не привязываться к конкретной марке микрофона

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Рабочий]

1) Упадёт уровень выходного сигнала (может быть и вообще пропадёт);

2) Напряжение питания должно быть 1,5 - 10в и не надо изгаляться!;

3) С3 служит для гальванической развязки, если его увеличить, увеличится время восстановления напряжения смещения следующего каскада;

4) С2 - для предотвращения возбуждения и для спада высших частот, находящихся вне звукового диапазона;

Изменено 26 февраля, 2014 пользователем Рабочий

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[botlan]

Рабочий, по пункту 1 меня интересует именно методика расчета, какие параметры нужно рассчитать и как. потому что если "Упадёт уровень выходного сигнала (может быть и вообще пропадёт)", почему тогда нельзя поставить меньше 2кОм (а может и можно, не знаю, потому и интересуюсь расчетом)

по пунктам 2 и 4 понятно. спасибо.

по пункту 3 не очень. с точки зрения прохождения звука: увеличение номинала С3 на пути прохождения звука сдвинет границу полосы пропускания в сторону ВЧ? или это неверно?

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Рабочий]

А зачем расчитывать? Это долго, нудно и не интересно! Ставишь вместо резистора R1 переменный 10-20 кОм и крутишь, ищешь самый благоприятный момент (высокий уровень и качество звука) Это точнее всяких расчётов! За одно и узнаешь, что будет со схемой, если изменить параметры резисторов и конденсаторов. Если будешь сидеть, писать расчёты, мало чего поймёшь!

Изменено 26 февраля, 2014 пользователем Рабочий

[botlan]

суть расчета такова: чтобы не лепить в девайс подстроечник (он сильно дороже постоянного резистора, тем более смд, да и подстроечника нужного номинала может не быть под рукой, а постоянных резисторов у меня в достатке. и перепаивать кучу резисторов тут не вариант) мне было бы проще прикинуть его номинал исходя из данных даташита.

да и к тому же, если лепить подстроечник в каждом непонятном месте, схема превратится в ад

Изменено 26 февраля, 2014 пользователем botlan

[Рабочий]

он сильно дороже постоянного резистора,

Да ни чуть не дороже. Подстроечник копейки стоит. Что то ты темнишь браток! Может быть преподаватель тебе такую задачку задал, а? Изменено 26 февраля, 2014 пользователем Рабочий

[botlan]

смд резистор стоит копейки, а многооборотный подстроечник десятки рублей. разница, по-моему, существенна.

мой интерес не корыстен и никак не связан с задачками. у меня девайс, в котором обеспечено включение микрофона по приведенной схеме. качество микрофонного тракта оставляет желать лучшего. а вся информация в интернете, которую я видел, звучит именно так: "схема показана на картинке..." но микрофонов великое множество. сегодня я купил один, завтра его не оказалось, но под рукой есть другой. гуглится даташит и все нужные данные у меня на руках. остается прикинуть номиналы (меня нисколько не пугает обсчитать несколько формул, я хочу научится, а не бездумно скопировать). сейчас у меня есть плата, я могу экспериментировать, но кто гарантирует, что при замене марки микрофона, такая пляска не повторится? я убедился лично, что повторится, воткнув другой микрофон.

за сим больше не буду оправдываться или объясняться, зачем мне нужна методика расчета. она просто нужна мне как факт. и быть может кто-то не пожалеет времени и растолкует мне, как этот расчет провести.

[Рабочий]

Ну как ты не понимаешь, что с помощью расчёта ты не добьёшься хорошего результата. В Формулу не вносится такой параметр, как тип микрофона!

[Гость Гость]

Для начала куда идёт минусовой вывод С1? На источник 2,5 Вольта или на землю? Источник питания 7805 или импульсный? Приблизительно сопротивление с микрофона на Vcc должно быть равно 1/2 напряжения питания разделить на ток потребления микрофона. Ток есть в даташите. Для более точных расчётов можно померять ток микрофона подав на него напрямую 2,5 Вольта и это напряжение разделить на измеренный ток.

[botlan]

минус С1 идет на Vcc/2=2.5 вольт. 5 вольт схеме обеспечивает линейный стаб 78L05. схема его включения стандартна, стаб + конденсаторы на входе и выходе.

получается, чтобы обеспечить микрофону ток 0.5мА при питании от 5 вольт по закону Ома, сопротивление должно быть 5В/0.5мА=1кОм?

это и есть то суммарное сопротивление из R1 и R2?

далее, если я все верно понимаю, это сопротивление разделено для того, чтобы сделать фильтр НЧ по переменному току? конденатор сольет помехи по цепи питания частотой ниже f=2*pi*R1*C (для R1=1к и С2=22u это примерно 7 Герц)? если я ошибаюсь, поправьте

в моем случае придется пересчитать номиналы R1 и R2, чтобы они в сумме дали 1кОм и ФНЧ, образованный R1 и С2 давал срез по 7Гц? или это уже лишнее и часть схемы с конденсатором С2 можно вообще убрать из рассмотрения?

Рабочий, тип микрофона заложен в его даташитных параметрах. ведь расчет идет именно по ним.

Изменено 26 февраля, 2014 пользователем botlan

[Гость Гость]

R1 если 1 кОм, при токе 0,5 мА а нём упадёт 0,0005А умножить на 1000 Ом = 0,5 Вольта. На R2 остаётся 4,5 Вольта. От этого напряжения будем плясать, потому что оно будет источником питания для микрофона (выход фильтра питания). На микрофоне должно быть 4,5 / 2 = 2,25 Вольта. Делим 2,25 на ток 0,0005А и получаем сопротивление R2 = 4500 Ом или 4,5 кОм. Берём ближайшее стандартное 4,7 кОм. Напряжение на микрофоне будет 5-((4,7+1)*0,5) = 2,15 Вольта. Конденсатор С2 вмсте с R2 образует НЧ фильтр для сигнала микрофона с частотой среза, которую можно рассчитать на калькуляторе НЧ фильтра. Источник 2,5 Вольта надеюсь тоже фильтрованный? Не получится ли посадить С1 на сигнальную землю? Это будет лучше для сигнала.

[Шидя]

Не пойму для чего этот отвод VCC/2 ? К общему проводу его нужно подключить.

Изменено 26 февраля, 2014 пользователем Shida

[botlan]

спасибо большое за разъяснение.

источником Vcc/2 является микросхема, задействованная в устройстве. и формируется оно, похоже, для связи по переменному току.

а разве по переменному току не все равно, куда подключить С1, к Vcc/2 или GND? или я заблуждаюсь?

Изменено 27 февраля, 2014 пользователем botlan

[минздрав]

Я тоже не понял, что это. Это:

источником Vcc/2 является микросхема, задействованная в устройстве. и формируется оно, похоже, для связи по переменному току.

ничего не объясняет, а только запутывает. Какой источник... какая МС... чего формирует... зачем... и т.д.

[Гость Гость]

Лопата экскаватора погрузчика не предназначена для перевозки людей, но почему-то рабочих перевозят. Выход микросхемы позволит только отключать фильтрующий конденсатор, но зачем это надо? Пусть лучше фильтр будет включён постоянно. И опять же вопрос что за микросхема? Что на ней написано и к какой ножке подключается этот несчастный конденсатор? Может это не формирователь 1/2 напряжения, а всего лишь вход аналоговый. Не заставляйте нас доставать с полки хрустальный шар, давайте сразу все исходные данные, тогда и ответ будет полным. И возможно расчёты от этого изменятся.

[Гость *|*r0^^ь]

Это он сперва завлекает помощников, чтоб в тему влезли, а потом небоись - уточнит, и терь у него помощников .,ева туча .

Какие тут могут быть расчёты, при неизвестных параметрах, максимум, что можно рассчитать - это резистор под напряжение на микрофоне.

[botlan]

Это он сперва завлекает помощников, чтоб в тему влезли, а потом небоись - уточнит, и терь у него помощников .,ева туча .

Какие тут могут быть расчёты, при неизвестных параметрах, максимум, что можно рассчитать - это резистор под напряжение на микрофоне.

суть вопроса в том и заключалась: какие именно параметры микрофона из даташита нужны, чтобы этот самый резистор расчитать. а так же почему резисторов ставят 2. и всей схемы не приводил, потому что меня не интересует частный случай. я хотел разобраться, как осуществляется расчет каскада, содержащего электретный микрофон. чтобы в будущем, если придется с поделках где-то использовать электретник, я мог без проблем рассчитать его обвязку.

не знаю, что подразумевал Guest_*|*r0^^ь под неизвестными параметрами, если все параметры известны: питающие напряжения, тип микрофона, даташит на микрофон. какие параметры еще могут быть нужны?

Vcc/2 конкретно в этой схеме формируется так:

С1 можно посадить и на сигнальную землю (если делать, например, петличку для скайпа, я бы притянул его к земле), просто в данном устройстве он сидит на Vcc/2. и потому я и спрашивал, есть ли разница куда притягивать по переменной составляющей: к земле или половине питания?

в остальном, Guest_Гость объяснил, как проводить расчет. поэтому главный вопрос для меня пояснен. спасибо ему за это!

Изменено 27 февраля, 2014 пользователем botlan

[Гость *|*r0^^ь]

Неизвестные параметры, которые нужны, зависят от тех параметров которые не озвучены и отсутствуют в даташите (характеристики – шум, усиление, частота, напряжение, ток, температура, … - зависимости).

R1,C1 - фильтр и рассчитываются исходя из знания того куда С1 присоединяется - это не было известно и даже последний пост без номиналов эти данные не даёт, из знания уровня пульсаций которые этим фильтром надо снизить до требуемого уровня, который будет известен из требования этого уровня в выходном аудиосигнале.

Требуемые параметры (минимум сигнал/шум, максимум усиления, максимальная ожидаемая амплитуда) аудиосигнала?

Ещё перечислять? Зачем те расчёт, если ты ничё в них не понимаешь?

[Гость *|*r0^^ь]

Требуемые параметры - расчёт при использовании достаточных сведений (нет сведений или нет ТЗ - нет расчёта) - если реализуемо, то готово, если нет - изменения в схеме и повтор цикла ко второму пункту.

[Гость *|*r0^^ь]

поправка "минимум сигнал/шум" - максимум сигнал/шум, хотя требования могут быть разные

[botlan]

мне не нужно рассчитывать шумовые характеристики. я не силен в электронике, потому и задал вопрос в разделе для новичков. закон ома я знаю, как рассчитать последовательное/параллельное соединение резисторов знаю, но многого еще не знаю, и хотел бы узнать.

еще в первом посте я обозначил вопросы: задание рабочего тока микрофона (какие именно параметры из даташита нужно брать), назначение двух сопростивлений (почему 2, а не одно), функция конденсатора С2 (забудем о том, что я пометил его минус подключеным к Vcc/2, пусть он будет подключен к GND), все это не имеет отношения к конкретной схеме, черт с ней, этот каскад существует один.

как рассчитать резисторы для задания нужного тока я понял. резисторов 2, потому что имеет место фильтр, тоже вроде ясно.

вопрос с конденсатором С3 на пути звука пока не ясен. выясню путем эксперимента.

[DoG70]

я не силен в электронике

Тогда зачем вам вся эта чехарда с расчетами? Всё, что нужно для ПРАКТИЧЕСКОГО применения, Рабочий еще во втором посте рассказал. А вы всё пытаетесь в какие то дебри зарулить. Погуглите устройство электретного микрофона и поймете, что там электретный капсуль стоит и повторитель на полевом транзисторе для согласования высокого сопротивления капсуля с низким сопротивлением последующих каскадов усилителя. Собирайте простую схему из того, что под рукой (в допустимых пределах) и вперед.

[Гость *|*r0^^ь]

... C3 требуется знание требуемой нижней частоты пропускания, входного сопротивления следующего каскада

Короче, расчёт он как задача - решается (и это решение можно потом использовать для такой же самой задачи с другими номиналами - методика).

[Гость *|*r0^^ь]

Кстати С3 следует расчитывать вместе с резистором/ми для микрафона.

[Гость Гость]

На последней схеме #17 выход Vcc/2 заземлён через конденсатор (назовём его С4). Получается минус многострадального С1 тоже заземлён через С4. Другой вопрос какова ёмкость конденсатора С4. Этот конденсатор вместе с С1 соединён последовательно и в фильтре принимает участие последовательное соединение ёмкостей. Ёмкость этой системы равна С1*С4/(С1+С4). Поскольку ёмкость С4 нам не известна, считайте сами. Ёмкость двух последовательных конденсаторов всегда меньше, чем ёмкость каждого конденсатора отдельно. Если устроит качество звука когда минус С1 заземлён через С4, пожалуйста, никто не против. Если фильтрации не хватит, тогда минус С1 следует заземлить напрямую. Не стоит забывать и о собственном шуме микрофона, который ничем не отфильтруешь.