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Cómo analizar el rendimiento del circuito de un micrófono electret

Tengo una simple circuito que amplifica la salida de un electret para manejar un volumen simple visualización con una matriz de LEDs.

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Yo no diseño el circuito (a pesar de que me hizo construir - funciona bien), pero sin tener en cuenta si este es un buen circuito o no, ya me gustaría a mi entender y ser capaz de calcular con precisión lo que está sucediendo en la interacción de la electret y Q1.

Específicamente, creo que esto se reduce a ser capaz de calcular la tranquilidad, nominal y pico de la señal de corriente ALTERNA a través de C2, y el efecto que esto tiene en la actual a la base de Q1.

Aquí es lo que tengo hasta ahora:

El Estado Unexcited

Esto es bastante sencillo. C2 es, efectivamente, de circuito abierto, por lo que Q1 es puramente actual sesgada a través de R2, lo suficiente como para tenerlo en la región lineal. Esto de los terrenos de la base de Q2 y así los LEDs están apagados.

Los transistores utilizados aquí son S9014 NPNs. A partir de la hoja de datos, Vbe cuando es de 0.7 V y típico beta(β) es de 280. Así:

  • Ic(sat) = Vcc / R3 = 3/10kΩ = 0,3 mA
  • Ib(sat) = Ic/β = 0,3 mA/280 = 1.07 µA
  • Ib(real) = (Vcc-0.7)/1MΩ = (3-0.7)/10^6 = 2.3 µA

La curva de funcionamiento para T1 es a lo largo de la línea de intersección Vce=0/Ic=0,3 mA y Vce=3V/Ic=0. Considerando la característica estática gráfico en el S9014 hoja de datos, esta línea está en el demasiado pequeño e ilegible esquina izquierda de la región lineal.

Así que pienso que establece Q1 está en la región lineal cuando no hay entrada de la electret.

Nominal de la Señal de "alto y cierre" (94 dB SPL)

Así que ahora puedo llegar al meollo de la cuestión - como factor en la electret de la señal?

Estoy usando un electret similar a la CMA-4544PF-W. está sesgada a través de R1. A partir de la hoja de datos me parece sensibilidad típica de 44dB de referencia 1V/Pa a 1 khz y calcular el factor de transferencia, así:

  • Transfer factor = 10^(Sensibilidad/20) = 10^(-44/20) = 6.3 mV/Pa

Ahora aquí es donde empiezo a estar perdido. Creo que esto significa que la amplitud de la señal será 6.3 mV: así C2 elimina el desplazamiento de DC y voy a tener un 6.3 mV señal alterna de pasar a la etapa de amplificación.

En la práctica, creo que el efecto de esto es chupar actual de la base de Q1 en el ciclo de abajo, de manera efectiva, tratando de convertir a Q1 off y permitiendo Q2 a encender en proporción (y viceversa en el ciclo).

Si eso es lo que está pasando, estoy pensando que debo ser capaz de calcular, al menos, los límites de la Q1 de la operación con esta señal. Específicamente, cómo baja/alta sería la Q1 corriente de base, y por lo tanto, ser capaz de calcular los límites de Q2/LED de la operación.

Hace que el sonido correcto? Si es así, ¿cuál es la mejor forma de calcularlo?

Pico De La Señal?

Estoy pensando yo también debería estar interesado en los límites absolutos de la electret. es decir, ¿cuál es el máximo de la señal puede spike? O es esto, de hecho, la sensibilidad ya estoy mirando?

PS: si alguien puede sugerir una buena referencia para los métodos de modelado de un electret en un circuito, me gustaría ayudarme se lo agradeceria mucho! He buscado pero no vino con mucho. Usted puede decir probablemente aún estoy aprendiendo a entender esto.

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ianb Puntos 659

mi pregunta es realmente todo acerca de cómo trabajar con la señal de la electret de entrar en "lo que viene"

Usted ha hecho todos los cálculos correctamente, -44 dB V/Pa es 6.31 mV RMS por Pa (RMS) (a 1 kHz) y, si nos fijamos en el circuito de prueba en la página 1 de esta figura es con un 2k2 bias resistor en su lugar, pero de lo contrario, la alimentación de un circuito abierto. La impedancia de salida del dispositivo se especifica como 2k2 pero, sospecho que este es el externo resistencia de 2k2 - el interno JFET (más que probable) amplificador de tener una impedancia de salida dictada en gran medida por la resistencia externa.

Q1 no va a tener un lineal de la impedancia de entrada o uno que es particularmente alta. Esto es debido a la forma en que Q1 está sesgada por lo que es difícil tomar las conjeturas. Cuánto de esto se atenuará la señal del micrófono (dado que tiene un 2k2 impedancia de salida) es complicado, pero si todo lo demás falla, obtenga una copia de LTSpice y configurar el circuito. LTSpice es gratuito y, aunque tiene una curva de aprendizaje empinada (como todos los simuladores) sería útil para usted en el futuro.

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