Circuit de preamplificador de micròfon equilibrat

En aquest post coneixem un circuit de preamplificador de micròfon equilibrat Hi-Fi senzill i també avaluem els càlculs, les especificacions del disseny mitjançant fórmules.

Què és un preamplificador equilibrat

Un amplificador 'equilibrat' o amplificador diferencial no posseeix una, sinó dues entrades diferenciades i només es realitza la diferència entre aquestes entrades.

Per aclarir el rendiment, consulteu el diagrama que indica una versió bàsica d’un circuit de preamplificador de micròfon equilibrat. Per ajudar a fer el càlcul menys difícil, reduirem el guany a 9 simplement fent Rl = R4 = i R5 = Rl l = 9.

Esquema de connexions

Normalment les unitats no són crítiques. només són les proporcions. Començarem la justificació explorant la situació en què l’entrada amb R1 és a 0V i l’entrada amb R4 és a + l00mV.

Com funcionen els circuits

Un amplificador perfecte farà un parell de coses: no prendrà pràcticament cap corrent als pins d'entrada i mantindrà la sortida afectada independentment de les variacions de voltatge dels pins d'entrada.

Per tant, haurem de tenir 100mV a través de R4 i, per tant, una tensió de 900mV al voltant de R11 (posseeix 9 vegades la resistència i el corrent exactament igual que R4). Això ens ofereix un guany de nou. La sortida és per aquest motiu -900mV. En qualsevol cas, el punt A arriba a 0V i el punt B és a + 100mV. el punt D serà a

VB x R5 / (R1 + R9) = 90 mV

Com a resultat, el punt C estarà a + 90mV. El voltatge al voltant de R4 probablement serà de 90 mV i el voltatge al voltant de Rl serà de 810 mV (9 x 90 mV).

Això implica que la tensió de sortida hauria de ser de + 900 mV. També això és amb guany de nou. Tingueu en compte fins i tot que la polaritat (o fase) no sigui igual. En aquest punt, imagineu-vos que les dues entrades es troben a + 1V, el punt D probablement estarà a + 900mV i, per tant, el punt C.

La tensió a través de R4 és de l00mV i R11 900mV Això proporciona una tensió de sortida de (1V). El senyal comú no s’amplifica de cap manera. En cas que una entrada (B) arribi a IV i l’altra (A) estigués a la diferència s’amplifica i la sortida probablement serà -lV.

Tornant al circuit específic, hem utilitzat un LM301A amb un parell de transistors de baix soroll a l’escenari frontal.

Aquests transistors tenen un corrent constant a través de Q3 i Q4. Cal un corrent constant perquè permet que les entrades augmentin i baixin sense transformar la tensió al voltant de R6 o R7

Les resistències R2 i R3 relacionen les entrades amb els raigs ultraviolats normalment són prou elevades com per no afectar el funcionament del més mínim

Llista de peces per al circuit de preamplificador de micròfon equilibrat

• R1, R4 = 330
• R2, R3, R6, R7, R8 = 10K
• R5 = 33K
• R9 = 3K3
• R10, R11 = 33K
• R12 = 1K
• C1 = 1nF C2,
• C3 = 33uF / 25V
• C4, C7 = 10uF / 25V
• C5 = 33pF
• C6 = 100nF
• Q1, Q4 = BC109C
• IC1 = LM301A

Especificacions tècniques:

Resposta de freqüència: 10Hz - 20kHz (<5V output) +0/ -3dB
Guany: 40 dB
Soroll d'entrada equivalent: -123dB (0,5 uV)
Distorsió: 0,05%, sortida 300mV - 5V, 100Hz - 10kHz
Voltatge d'entrada màxim: 100mV
Relació de rebuig en mode comú: 60 dB
Senyal de mode comú màxim: 3V