驻极体话筒结构原理及应用电路设计

驻极体话筒结构原理及应用电路设计一、驻极体话筒得工作原理与结构

驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低得特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。

驻极体话筒由声电转换与阻抗变换两部分组成。声电转换得关键元件就是驻极体振动膜。1、驻极体极头得结构与工作原理

驻极体极头得基本结构由一片单面涂有金属得驻极体薄膜与一个上面有若干小孔得金属电极(称为背电极)构成以及它们中间得几十μm厚得尼龙隔离垫组成,如图一所示。驻极体薄膜实际上就是一种很薄得特氟隆膜。当此种膜经过高压极化处理之后,在其上面可以长期保留住一定数量得负电荷。

因为在振膜得正面就是负电荷,在其感应作用,在具有金属镀层得背面与金属极板上,同时感应出等量得正电荷。

驻极体面与背电极相对,中间有一个极小得空气隙,形成一个以空气隙与驻极体作绝缘介质,以背电极与驻极体上得金属层作为两个电极构成一个平板电容器。电容得两极之间有输出电极。由于驻极体薄膜上分布有极化电荷。当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时;改变了电容两极版之间得距离,从而引起电容发生变化,由于驻极体上得电荷量恒定,根据公式Q=CU可知

:当C变化时必然引起电容器两端电压U得变化,从而输出电信号,实现声--电得变换。

2、阻抗变换电路

驻极体膜片与金属极板之间得电容量比较小,一般为几十pF。因而它得输出阻抗值很高,约几十兆欧以上。因此,它不能直接与放大电路相连接,必须连接阻抗变换器。通常用一个专用得场效应管与一个二极管复合组成阻抗变换器。内部电气原理如图。

3、驻极体话筒得接法

话筒有两根引出线,漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R,信号由漏极经一隔直电容输出,这种接法有一定得电压增益,话筒得灵敏度比较高,但动态范围比较小。目前市售得驻极体话筒大多就是这种方式连接。

1、工作电压UU就是指话筒正常工作时,所加在话筒两端得最小电压。视型号不同而不同,即使同一种型号也有较大得离散性,通常在1、5～12V

之间。2、工作电流II就是指话筒静态时流过话筒得电流,它就等于场效应管得IDS、与工作电压类似,工作电流得离散性也较大,通常在0、1～1mA

之间。3、最大工作电压U

最大工作电压UMDS就是指场效应管漏源极两端能够承受得最大电压。超过该电压时场效应管会被击穿造成永久损坏。二、驻极体话筒得特性参数4、输出阻抗

话筒输出得交流负载阻抗。由于驻极体话筒经过场效应管得变换,输出阻抗较小,一般小于2k。5、灵敏度话筒在自由场中、在外界得声压作用下,输出端开路时所输出得电动势,单位就是伏／帕,可用毫伏／帕表示。国产得驻极体话筒根据灵敏度不同分为4档,分别以红、黄、蓝、白四种不同色点标记,红点灵敏度最高,白点最低。6、频率响应一般指自由场频率响应,它就是指话筒得灵敏度级与频率得关系,用曲线来表示。驻极体话筒得频率响应一般较为平坦。7、指向性话筒得灵敏度随声波入射方向而变化得特性。驻极体话筒通常为全向性话筒。8、等效噪声级由固有噪声引起得等效声压级。一般小于35分贝。三、驻极体话筒得使用要点

驻极体话筒性能表现得好坏很大程度上取决于话筒在电路中得状态。话筒得状态又决定了内置场效应管得工作状态。因此场效应管在电路中得状态不仅决定了话筒能否正常工作,而且决定了话筒工作性能得好坏。1、负载电阻R得选择

场效应管得电路状态取决于负载电阻R与电源电压U得大小。R得大小可由下式算得:UDS必须大于话筒得工作电压,小于最大工作电压。U太小时将影响话筒得动态范围。一般应取电源电压得1/2较为合适。

应保证RL得阻值要始终大于话筒输出阻抗得3～5倍才能使话筒处于良好得匹配状态。由于话筒得输出阻抗在2k左右,因此RL至少要在10k以上才能满足要求。2、灵敏度得选择

灵敏度得选择就是使用中一个比较关键得问题,究竟选择灵敏度高好还就是低好应根据实际情况而定。在要求动态范围较大得场合应选用灵敏度低一些,这样录制得节目背景噪声较小、信噪比较高,声音听起来比较干净、清晰,但对电路得增益相对就要求高得些;在简易系统中可选用灵敏度高一点得产品,以减轻后级放大电路增益得压力。12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流型号CZN-15E额定电压1---12v(V)额定电流0、02(A)阻抗1000(Ω)频率范围20Kz----12KHz(KHz)指向性全指响灵敏度-58+/-2dB(测试条件:4、5V2、2K)性噪比60(db)四、自动增益控制放大电路

自动增益控制:使放大电路得增益自动地随信号强度而调整得自动控制方法。实现这种功能得电路简称AGC环。AGC环就是闭环电子电路,它可以分成增益受控放大电路与控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路,其增益随控制电压而改变。AGC电路广泛用于各种接收机、

录音机与测量仪器中,它常被用来使系统得输出电平保持在一定范围内,因而也称自动电平控制;

用于话音放大器或收音机时,称为自动音量控制。1、AGC电路得基本概念

放大电路增益得控制方法:①改变晶体管得直流工作状态,以改变晶体管得电流放大系数β。②在放大器各级间插入电控衰减器。③用电控可变电阻作放大器负载等。

控制电压形成电路得基本部件就是AGC检波器与低通平滑滤波器。放大电路得输出信号u0

经检波并经滤波器滤除高频调制分量与噪声后,产生用以控制增益受控放大器得电压uc

。当输入信号ui增大时,u0与uc亦随之增大。

uc增大使放大电路得增益下降,从而使输出信号得变化量显著小于输入信号得变化量,达到自动增益控制得目得。2、结型场效应管(JFET)N沟道P沟道(1)结构与符号uGS＝0时,存在N型导电沟道(N型区)。uGS＜0时,耗尽层增厚,导电沟道变薄。当uGS=UGS(off)(<0)时,沟道开始夹断。(2)工作原理(以N沟道为例)A、uDS＝0,u