Mikrofonverstärker für BA 4558. Einfacher Mikrofonverstärker für BA4558. Schemata, Nachschlagewerke, Datenblätter

Mikrofonvorverstärker, auch Vorverstärker oder Verstärker für ein Mikrofon genannt, ist ein Verstärkertyp, dessen Zweck darin besteht, ein schwaches Signal auf einen linearen Pegel (ca. 0,5–1,5 Volt) zu verstärken, d. h. auf einen akzeptablen Wert, bei dem herkömmliche Audiosignale auftreten Leistungsverstärker funktionieren.

Die Eingangsquelle akustischer Signale für einen Vorverstärker sind normalerweise Schallplatten-Tonabnehmer, Mikrofone und Tonabnehmer verschiedener Musikinstrumente. Nachfolgend finden Sie drei Schaltungen von Mikrofonverstärkern auf Transistoren sowie eine Variante eines Mikrofonverstärkers auf dem 4558-Chip. Alle können leicht mit Ihren eigenen Händen zusammengebaut werden.

Schaltung eines einfachen Mikrofonvorverstärkers mit einem Transistor

Diese Mikrofonvorverstärkerschaltung funktioniert sowohl mit dynamischen als auch mit Elektretmikrofonen.

Dynamische Mikrofone ähneln im Aufbau Lautsprechern. Die akustische Welle wirkt auf die Membran und die daran befestigte akustische Spule. Wenn die Membran schwingt, wird in einer Spule, die dem Magnetfeld eines Permanentmagneten ausgesetzt ist, ein elektrischer Strom erzeugt.

Die Funktionsweise von Elektretmikrofonen basiert auf der Fähigkeit bestimmter Materialien mit erhöhter Dielektrizitätskonstante (Elektrete), unter dem Einfluss einer akustischen Welle die Oberflächenladung zu ändern. Dieser Mikrofontyp unterscheidet sich von dynamischen Mikrofonen durch seine hohe Eingangsimpedanz.

Bei Verwendung eines Elektretmikrofons muss der Widerstand R1 eingestellt werden, um die Spannung am Mikrofon vorzuspannen

Da es sich bei dieser Mikrofonverstärkerschaltung um ein dynamisches Mikrofon handelt, sollte der Widerstand bei Verwendung eines elektrodynamischen Mikrofons im Bereich von 200 bis 600 Ohm liegen. In diesem Fall muss C1 auf 10 Mikrofarad eingestellt werden. Handelt es sich um einen Elektrolytkondensator, muss dessen Pluspol mit dem Transistor verbunden sein.

Die Stromversorgung erfolgt über die Kronenbatterie oder über eine stabilisierte Stromquelle. Allerdings ist es besser, eine Batterie zu verwenden, um Geräusche zu eliminieren. kann durch ein inländisches ersetzt werden. Elektrolytkondensatoren für eine Spannung von 16 Volt. Um Störungen zu vermeiden, verbinden Sie den Vorverstärker über ein abgeschirmtes Kabel mit der Signalquelle und dem Verstärkereingang. Wenn eine weitere leistungsstarke Klangverstärkung benötigt wird, können Sie einen Verstärker auf einer Mikroschaltung zusammenbauen.

Mikrofonvorverstärker mit 2 Transistoren

Die Struktur eines Vorverstärkers hat großen Einfluss auf seine Rauscheigenschaften. Berücksichtigt man die Tatsache, dass die in der Vorverstärkerschaltung verwendeten hochwertigen Funkkomponenten immer noch zu Verzerrungen (Rauschen) in der einen oder anderen Größenordnung führen, dann liegt es auf der Hand, dass nur so ein mehr oder weniger hochwertiges Mikrofon zu erhalten ist Der Zweck des Verstärkers besteht darin, die Anzahl der Funkkomponenten im Schaltkreis zu reduzieren. Ein Beispiel ist die folgende zweistufige Vorschaltung.

Bei dieser Option wird die Anzahl der Entkopplungskondensatoren minimiert, da die Transistoren in einer Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter verbunden sind. Es besteht auch eine direkte Verbindung zwischen den Kaskaden. Um den Betriebsmodus des Schaltkreises zu stabilisieren, wenn sich die Außentemperatur und die Versorgungsspannung ändern, wurde dem Schaltkreis eine Gleichstrom-Rückkopplungsschleife hinzugefügt.

Vorverstärker für Elektretmikrofon mit drei Transistoren

Dies ist eine weitere Option. Die Besonderheit dieser Mikrofonverstärkerschaltung besteht darin, dass die Stromversorgung der Vorverstärkerschaltung über denselben Leiter (Phantomspeisung) erfolgt, über den auch das Eingangssignal läuft.

Dieser Mikrofonvorverstärker ist beispielsweise für die Zusammenarbeit mit MKE-3 konzipiert. Die Versorgungsspannung zum Mikrofon fließt über den Widerstand R1. Das Audiosignal vom Mikrofonausgang wird über den Kondensator C1 der VT1-Basis zugeführt. , bestehend aus den Widerständen R2, R3, erzeugt die notwendige Vorspannung an der Basis von VT1 (ca. 0,6 V). Das verstärkte Signal vom Widerstand R5, der als Last fungiert, geht an die Basis von VT2, die Teil des Emitterfolgers an VT2 und VT3 ist.

In der Nähe des Ausgangssteckers sind zwei zusätzliche Elemente installiert: der Lastwiderstand R6, über den die Stromversorgung erfolgt, und der Trennkondensator SZ, der das Ausgangs-Audiosignal von der Versorgungsspannung trennt.

Vormikrofonverstärker basierend auf 4558-Chip

Der Operationsverstärker 4558 wird von ROHM hergestellt. Er zeichnet sich als Verstärker mit geringer Leistung und geringem Rauschen aus. Diese Mikroschaltung wird in einem Mikrofonverstärker, Audioverstärkern, aktiven Filtern und spannungsgesteuerten Generatoren verwendet. Der 4558-Chip verfügt über eine interne Phasenkompensation, eine erhöhte Eingangsspannungsschwelle, eine hohe Verstärkung und ein geringes Rauschen. Dieser Operationsverstärker verfügt außerdem über einen Kurzschlussschutz.

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Dies ist eine gute Option zum Aufbau eines Mikrofonvorverstärkers auf einem Chip. Die Mikrofonvorverstärkerschaltung zeichnet sich durch hohe Verstärkungsqualität, Einfachheit aus und erfordert keinen großen Verkabelungsaufwand. Dieser dynamische Mikrofonverstärker funktioniert auch gut mit Elektretmikrofonen.

Bei fehlerfreiem Zusammenbau muss die Schaltung nicht konfiguriert werden und beginnt sofort zu arbeiten. Der höchste Stromverbrauch liegt bei 9 mA, im Ruhezustand beträgt der Stromverbrauch etwa 3 mA.

Die meisten Audioliebhaber sind ziemlich kategorisch und nicht bereit, bei der Auswahl der Ausrüstung Kompromisse einzugehen, da sie zu Recht davon ausgehen, dass der wahrgenommene Klang klar, kräftig und beeindruckend sein muss. Wie erreicht man das?

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Vielleicht wird die Wahl des Verstärkers die Hauptrolle bei der Lösung dieses Problems spielen.
Funktion
Der Verstärker ist für die Qualität und Leistung der Klangwiedergabe verantwortlich. Gleichzeitig sollten Sie beim Kauf auf folgende Bezeichnungen achten, die den Einsatz von Hochtechnologien in der Produktion von Audiogeräten kennzeichnen:

• Hifi. Bietet maximale Reinheit und Genauigkeit des Klangs und befreit ihn von Fremdgeräuschen und Verzerrungen.
• Hallo-End. Die Wahl eines Perfektionisten, der bereit ist, für das Vergnügen, die kleinsten Nuancen seiner Lieblingsmusikkompositionen zu erkennen, viel zu zahlen. In diese Kategorie fallen häufig handmontierte Geräte.

Spezifikationen, auf die Sie achten sollten:

• Eingangs- und Ausgangsleistung. Die Nennausgangsleistung ist von entscheidender Bedeutung, denn Kantenwerte sind oft unzuverlässig.
• Frequenzbereich. Variiert von 20 bis 20000 Hz.
• Nichtlinearer Verzerrungsfaktor. Hier ist alles einfach – je weniger, desto besser. Der ideale Wert liegt Experten zufolge bei 0,1 %.
• Signal-Rausch-Verhältnis. Moderne Technik geht von einem Wert dieses Indikators über 100 dB aus, was Fremdgeräusche beim Hören minimiert.
• Dumpingfaktor. Spiegelt die Ausgangsimpedanz des Verstärkers im Verhältnis zur Nennlastimpedanz wider. Mit anderen Worten: Ein ausreichender Dämpfungsfaktor (mehr als 100) reduziert das Auftreten unnötiger Vibrationen von Geräten usw.

Es sollte beachtet werden: Die Herstellung hochwertiger Verstärker ist ein arbeitsintensiver und hochtechnologischer Prozess. Dementsprechend sollte ein zu niedriger Preis bei anständigen Eigenschaften Sie alarmieren.

Einstufung

Um die Vielfalt der Marktangebote zu verstehen, ist es notwendig, das Produkt nach verschiedenen Kriterien zu unterscheiden. Verstärker können klassifiziert werden:

• Durch Macht. Vorläufig ist eine Art Zwischenglied zwischen der Schallquelle und dem endgültigen Leistungsverstärker. Der Leistungsverstärker wiederum ist für die Stärke und Lautstärke des Ausgangssignals verantwortlich. Zusammen bilden sie einen kompletten Verstärker.

Wichtig: Die primäre Wandlung und Signalverarbeitung erfolgt in den Vorverstärkern.

• Basierend auf der Elementbasis gibt es Röhren-, Transistor- und integrierte Köpfe. Letzteres entstand mit dem Ziel, die Vorteile der ersten beiden zu vereinen und die Nachteile zu minimieren, beispielsweise die Klangqualität von Röhrenverstärkern und die Kompaktheit von Transistorverstärkern.
• Basierend auf ihrer Betriebsart werden Verstärker in Klassen eingeteilt. Die Hauptklassen sind A, B, AB. Wenn Verstärker der Klasse A viel Strom verbrauchen, aber einen hochwertigen Klang erzeugen, ist es bei Verstärkern der Klasse B genau umgekehrt. Klasse AB scheint die optimale Wahl zu sein, da sie einen Kompromiss zwischen Signalqualität und relativ hoher Effizienz darstellt. Darüber hinaus gibt es die Klassen C, D, H und G, die durch den Einsatz digitaler Technologien entstanden sind. Es gibt auch Single-Cycle- und Push-Pull-Betriebsarten der Endstufe.
• Abhängig von der Anzahl der Kanäle können Verstärker ein-, zwei- und mehrkanalig sein. Letztere werden in Heimkinos aktiv eingesetzt, um volumetrischen und realistischen Klang zu erzeugen. Am häufigsten gibt es Zweikanal-Systeme für rechte bzw. linke Audiosysteme.

Achtung: Das Studium der technischen Komponenten beim Kauf ist natürlich notwendig, aber oft ist es ausschlaggebend, das Gerät einfach nur anzuhören, nach dem Prinzip, ob es klingt oder nicht.

Anwendung

Die Wahl des Verstärkers wird weitgehend durch die Zwecke gerechtfertigt, für die er gekauft wird. Wir listen die Haupteinsatzgebiete von Audioverstärkern auf:

1. Als Teil eines Heim-Audiosystems. Offensichtlich ist die beste Wahl eine Zweikanal-Einzelzyklusröhre der Klasse A, und die optimale Wahl kann eine Dreikanal-Klasse AB sein, bei der ein Kanal für einen Subwoofer mit Hi-Fi-Funktion vorgesehen ist.
2. Für Auto-Audiosystem. Am beliebtesten sind Vierkanalverstärker der AB- oder D-Klasse, abhängig von den finanziellen Möglichkeiten des Käufers. Autos benötigen außerdem eine Crossover-Funktion für eine reibungslose Frequenzsteuerung, sodass Frequenzen im hohen oder niedrigen Bereich je nach Bedarf abgesenkt werden können.
3. In Konzertausrüstung. Aufgrund des großen Ausbreitungsraums von Schallsignalen sowie der hohen Anforderungen an Intensität und Nutzungsdauer werden an die Qualität und Leistungsfähigkeit professioneller Geräte durchaus höhere Anforderungen gestellt. Daher wird empfohlen, einen Verstärker mindestens der Klasse D zu kaufen, der fast an der Grenze seiner Leistung arbeiten kann (70-80 % der angegebenen Leistung), vorzugsweise in einem Gehäuse aus High-Tech-Materialien, das vor Negativität schützt Witterungsbedingungen und mechanische Einflüsse.
4. In Studioausrüstung. Das alles gilt auch für Studiogeräte. Wir können etwa den größten Frequenzwiedergabebereich hinzufügen – von 10 Hz bis 100 kHz im Vergleich zu dem von 20 Hz bis 20 kHz in einem Haushaltsverstärker. Bemerkenswert ist auch die Möglichkeit, die Lautstärke für verschiedene Kanäle separat anzupassen.

Um lange Zeit klaren und hochwertigen Klang genießen zu können, empfiehlt es sich daher, sich vorab über die Vielfalt der Angebote zu informieren und die Audio-Ausstattungsoption auszuwählen, die Ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Die Schaltung eines selbstgebauten Vorverstärkers (Preamp) mit Tonblock erfolgt auf der Mikroschaltung LM4558. Ein wichtiger Teil eines Audioverstärkers ist der Vorverstärker. Es ist wünschenswert, dass es das Signal nicht nur verstärken, sondern auch seinen Frequenzgang regulieren kann.

Die Abbildung rechts zeigt das Diagramm eines einfachen Stereo-Vorverstärkers mit separater Lautstärkeregelung für jeden Kanal und einer gemeinsamen Klangregelung für beide Kanäle für tiefe, mittlere und hohe Frequenzen.

Schematische Darstellung

Die Schaltung basiert auf einem Dual-Operationsverstärker vom Typ LM4558. Und es ist in erster Linie für die Arbeit mit einfachen Autoverstärkern gedacht, die auf Mikroschaltungen aufgebaut sind – der integrierten Brücke UMZCH. Daher beträgt die Versorgungsspannung „Automobil“ unipolare 12V.

Dies beschränkt den Anwendungsbereich dieser Regelung jedoch nicht nur auf Kraftfahrzeuge.

Reis. 1. Schematische Darstellung eines selbstgebauten Vorverstärkers mit einem Tonblock basierend auf LM4558.

Die Versorgungsspannung kann bis zu 30V betragen. Und Sie können sogar auf eine bipolare Stromversorgung umsteigen. Dazu müssen Sie den Teiler an den Widerständen R1, R2 und C2 entfernen. Und verbinden Sie die Pins 3 und 5 der Mikroschaltung mit dem gemeinsamen Minuspol der Stromversorgung. Trennen Sie in diesem Fall Pin 4 von der Minus-Stromversorgung und legen Sie eine negative Versorgungsspannung an.

Die Lautstärkeregelung erfolgt über die variablen Widerstände R7 und R15, wie bereits erwähnt, separat in jedem Kanal. Auf den Operationsverstärkern des A1-Chips sind zwei aktive Klangregelungen vorhanden, bei denen sowohl die Verstärkung des Audiosignals als auch die Frequenzkorrektur mittels Dreiband-Klangregelungen erfolgen.

Die Anpassungsschaltungen sind in den OOS-Schaltungen der Operationsverstärker enthalten. Lautstärkeregelung für hohe Frequenzen – mit einem doppelten variablen Widerstand R8, für mittlere Frequenzen – R9, für tiefe Frequenzen – R10.

Einzelheiten

Die Mikroschaltung LM4558 kann durch einen beliebigen IC ersetzt werden – zwei Operationsverstärker für den allgemeinen Gebrauch, oder Sie können eine Schaltung mit zwei ICs und jeweils einem Operationsverstärker erstellen.

Für Einsteiger Mikrofonverstärker. (017)

Schauen wir uns das Design eines hochwertigen Mikrofonverstärkers an. Der Verstärker ist auf dem Operationsverstärker BA4558 aufgebaut (verschiedene Hersteller produzieren Mikroschaltungen mit unterschiedlichen Buchstabenbezeichnungen, das Wesentliche ändert sich nicht). Dieser Mikrofonverstärker dient zur Überwachung der Schallumgebung im Innen- und Außenbereich als Ergänzung zu einem Videoüberwachungs- und Sicherheitssystem. Die Schaltung zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit, geringen Rauschpegel des Operationsverstärkers aus, sorgt für hochwertigen Klang auf Monitoren, Aufnahmegeräten und Kopfhörern, hat einen geringen Stromverbrauch (Messung ergab einen Strom von ca. 2 mA) und ist betriebsbereit, wenn die Versorgungsspannung anliegt wird auf 4,5 Volt reduziert. Wenn Sie die Schaltung wiederholen, um die Abmessungen des Geräts zu minimieren, können Sie die Mikrofonkapsel durch eine andere mit minimalen Abmessungen (ca. 3 mm) ersetzen, keine Buchse verwenden, diesen Mikroschaltungstyp in der CMD-Version verwenden und die Elektrolytkondensatoren ersetzen mit unpolaren mehrschichtigen. Akustische Reichweite – bis zu 7 Meter, Länge der Verbindungsleitung vom Verstärker zum Signalverbraucher (Kopfhörer, Monitor, Aufnahmegerät) – bis zu 300 Meter. Angetrieben durch eine Gleichstromquelle von 5 - 12 Volt. Wenn anstelle eines Elektretmikrofons ein Studiomikrofon (dynamisch) verwendet wird, muss der Leistungswiderstand R1 des Elektretmikrofons vom Stromkreis ausgeschlossen werden. Da die Mikroschaltung zwei identische Verstärker enthält, kann der zweite Verstärker (Pins 5,6,7) für den zweiten Kanal oder als Vorverstärker für den ersten Kanal verwendet werden. Wenn Sie anstelle eines dynamischen Mikrofons eine Spule an den Verstärkereingang anschließen,Auf einen Ferritstab gewickelt und mit etwa 3000 Windungen aus dünnem (0,08 - 0,12 mm) Kupferdraht wie PEL, PEV ausgestattet, verwandelt sich der Verstärker in einen Funkempfänger für Funkwellen mit extrem niedriger Reichweite, die von den Lautsprechern von Telefonen und Fernsehgeräten ausgestrahlt werden und Telefonleitungen. Wenn es nicht möglich ist, den Verstärker über eine Drahtleitung anzuschließen, können Sie den Verstärker mit einem Funk-Extender modifizieren, der auf einem Transistor VT1 montiert ist, einem HF-Generator mit geringer Leistung, der im Sendebereich von 88 bis 108 MHz arbeitet. Mit dem Abstimmkondensator C6 können Sie die Frequenz des Generators ändern und so auf funkfreie Frequenzen abstimmen. Sie können die Frequenz auch ändern, indem Sie die Windungen der rahmenlosen Spule L1, die mit Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,4 - 0,7 mm auf einen Dorn von 3 - 4 mm (z. B. auf den Schaft eines Bohrers) gewickelt ist, dehnen/stauchen enthält 6 Umdrehungen. Wenn die Schaltung mit einem Hochfrequenzverstärker unter Verwendung eines beliebigen HF-Transistors (z. B. KT361, im Diagramm blau dargestellt und nicht im Kit enthalten) modifiziert wird, kann die Kommunikationsreichweite 1 km erreichen, dies kann jedoch zuwiderlaufen bestehende Gesetzgebung. Die Antenne ist ein 50 - 80 cm langes Stück Kupfermontagedraht. Die Antenne kann aus einem starren Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,7 - 1 mm hergestellt werden, der zu einer Spirale gerollt ist.
Konfigurieren Sie das Funkmikrofon auf einen Funkempfänger im Bereich 88 - 108 MHz, der auf einer freien Frequenz eingeschaltet ist und sich in der Nähe befindet.

Chip BA4558 ist ein rauscharmer Dual-Operationsverstärker. Der Anwendungsbereich dieser Mikroschaltung ist recht breit – von Haushalts-Audiosystemen über Funksender (Wanzen) bis hin zu professionellen Funkmikrofonen für Karaoke. Die Mikroschaltung wird sehr oft als Kopfhörerverstärker verwendet.

IL4558, BA4558, F4558, LM4558, H4558, L4558, C4558 – sie sind alle vollständige Analogien, und manchmal fehlen der/die Buchstaben am Anfang, es gibt nur die Aufschrift 4558.

In unserer Version betrachten wir einen Mikrofonverstärker eines DVD-Players, implementiert auf dem BA4558-Chip.

Der obere Frequenzbereich beträgt bis zu 3 MHz, die maximal zulässige Gehäusetemperatur beträgt bis zu 70 Grad Celsius. Es gibt einen eingebauten Schutz gegen Überspannung und Kurzschluss; die Mikroschaltung selbst ist in einem 8-Pin-Gehäuse gefertigt. Die Obergrenze der Versorgungsspannung liegt bei 25 Volt, es wird nicht empfohlen, die Eingangsspannung über 15 Volt zu überschreiten, die Verlustleistung beträgt 550-570 MW.

Diese Mikroschaltung wird häufig zum Aufbau von Vorschaltungen und Filtern in Heimverstärkersystemen verwendet. Eine hervorragende Option als Mikrofonverstärker mit nur wenigen elektronischen Bauteilen im Kabelbaum. Wenn Sie diese Mikroschaltung als Mikrofonverstärker verwenden, können Sie sowohl Elektret- als auch dynamische Mikrofone verwenden. Bei Verwendung eines elektronischen Mikrofons ist die Gesamtempfindlichkeit sehr hoch. Aus diesem Grund hat die Mikroschaltung in selbstgebauten Radiowanzen breite Anwendung gefunden und Fernmikrofone.

Einfache Mikrofonverstärkerschaltung

Der Mikrofonverstärker auf dem BA4558-Chip funktioniert selbst mit einer Vielzahl verwendeter Komponenten und erfordert keine zusätzliche Konfiguration. Der Ruhestrom beträgt nur 2-3 mA, die maximale Stromaufnahme überschreitet 9 mA nicht.