El missatge explica com funcionen els dispositius de micròfon electret mitjançant diagrames i fórmules adequades.
Què és un micròfon
Un micròfon és un dispositiu dissenyat per transformar vibracions sonores febles en petits impulsos elèctrics, que després es poden amplificar mitjançant un amplificador de potència per un altaveu per aconseguir una reproducció més forta del so.
La forma més comuna i versàtil de dispositiu de micròfon utilitzat en circuits electrònics són els micròfons electret.
Aquests MIC tenen una mida miniatura, són extremadament sensibles i són capaços de captar o respondre a vibracions sonores des de tots els angles, és a dir, des d’un angle complet de 360 graus.
Com funcionen els micròfons Electret
- Un micròfon electret consisteix principalment en un diafragma, un parell d’elèctrodes i un JFET integrat.
- El diafragma està fet de material prim de tefló i també es denomina 'electret' i, per tant, el nom electret MIC.
- Aquest electret té una càrrega fixa (C) i està incrustat entre els dos elèctrodes.
- L'electret juntament amb els dos elèctrodes pren la forma d'un condensador variable sensible la superfície exterior del qual respon a les vibracions del so, donant lloc a una capacitat variable a través dels dos elèctrodes.
- Les ones sonores en forma de pressió d’aire mouen un dels elèctrodes cap al costat obert del MIC, provocant variacions efectives a través de les plaques capacitives.
- El valor instantani de la capacitat variable del MIC esdevé directament proporcional a la pressió sonora que colpeja l'electret en aquest instant.
Càlcul de capacitat de MIC
Com es va esmentar anteriorment, atès que el valor de càrrega del material de tefló és fix, la diferència de potencial desenvolupada a través del condensador MIC esdevé equivalent al valor que es pot expressar amb la següent fórmula:
Q = C.V
On Q és la càrrega (que es fixa per a l'electret)
C indica la capacitat, mentre que V significa el nivell de voltatge desenvolupat o la diferència de potencial entre els elèctrodes.
La discussió anterior implica que la construcció interna del MIC electret es comporta com una font de tensió acoblada de corrent altern.
La majoria dels MIC electret tenen un JFET incorporat la porta del qual està connectat amb el condensador electret formant un buffer per al condensador del MIC.
Com que la càrrega del condensador és fixa, aquest buffer ha de tenir una impedància molt alta i és per això que s’utilitza un JFET.
El següent diagrama mostra el disseny bàsic del cablejat intern d’un micròfon electret típic.
Les vibracions sonores que afecten el condensador electret varien la seva capacitat produint una tensió modulant per a la porta del JFET, indicada com Vg .
Aquesta modulació altera el patró de flux actual a través del desguàs / font del JFET, representat com Imic .
Una resistència estabilitzadora RG també es pot veure connectat internament a través de la porta i la font del JFET, es garanteix que aquesta resistència té un valor extremadament alt per evitar derivacions de la sortida electret per a la porta JFET.
Vista en secció d'una estructura interna Electret MIC
La imatge següent mostra una vista tallada en secció d'un exemple de MIC electret.
Un dels elèctrodes es forma per metal·lització de la seva capa sobre una pel·lícula de polímer carregada.
Aquesta capa metalitzada s’uneix amb el cas del MIC a través d’una rentadora metàl·lica.
Al seu torn, el cas del MIC està connectat amb el cable font del JFET intern.
L’altra placa del condensador o el segon elèctrode es fa mitjançant una placa metàl·lica posterior, que es pot veure separada de la pel·lícula de capa metalitzada mitjançant una rentadora de plàstic. Aquesta placa es connecta després amb el terminal de la porta del JFET
Les ones sonores que colpegen aquesta placa generen un nivell de deformació sobre ella, que varia la distància entre els elèctrodes capacitius i provoca una diferència de potencial equivalent a través d’ells.
Aquest voltatge variable a través del desguàs del JFET s'utilitza com a sortida per a una etapa de circuit de preamplificador posterior que l'amplifica encara més fins a un nivell que es pot reproduir a través d'un altaveu i es pot escoltar una versió amplificada de les ones sonores.
Composició interna d’un MIC Electret
Les imatges següents mostren les parts reals utilitzades dins d’un MIC electret típic
Si teniu més preguntes sobre el funcionament dels micròfons electret, no dubteu a fer-los arribar a través dels comentaris.
Anterior: Circuit de seguretat d'alerta de trucada GSM activat per làser Següent: Circuit senzill de protecció de nevera
