Microfone simples para circuito amplificador de alto-falante

Você deve ter visto alguém falando no MIC e a voz amplificada saindo do alto-falante, como isso é possível? Existe algum circuito entre o MIC e o alto-falante ou podemos conectar diretamente o microfone com o alto-falante para fazê-lo funcionar? Neste circuito, aprendemos a construir um sistema simples de microfone para alto-falante, no qual o som de entrada é fornecido ao MIC e ouvimos a versão amplificada do alto-falante.

O que é um microfone?

O microfone é um dispositivo transdutor que converte energia sonora em energia elétrica. Os microfones costumam ser chamados de MIC. Um microfone é usado para capturar algum tipo de som e produzir um sinal elétrico de acordo com ele.

Como funciona um microfone?

Um microfone possui um componente sensível que converte as variações da pressão do ar criadas pela onda sonora em sinal elétrico. Dependendo deste componente e do método para converter a onda sonora em sinal elétrico, existem vários tipos de microfones disponíveis nas áreas de eletrônica e engenharia de som. Os tipos mais comuns são Microfones Dinâmicos, Microfones Condensadores, Microfones Piezo elétricos, etc.

Um microfone condensador usa um diafragma que vibra e é usado como uma placa capacitadora para produzir variações de sinal elétrico, enquanto os microfones dinâmicos usam bobinas móveis para mudar um campo magnético e produzir o sinal elétrico.

Amplificador de microfone simples

Sabemos que um alto-falante converte energia elétrica em energia mecânica e produz uma onda sonora, e também sabemos que o microfone faz exatamente o oposto que produz a onda elétrica do sinal sonoro. Então, podemos conectar diretamente o microfone ao alto-falante ? Gosta da imagem abaixo?

Bem, NÃO, não é possível. É verdade que o microfone produz energia elétrica, mas não é suficiente para acionar a enorme carga que é o alto-falante. A saída elétrica através do microfone fornece uma pequena quantidade de corrente que é muito pequena para fazer algo útil com ela e a amplitude também é baixa. Por outro lado, o alto-falante precisa de uma grande corrente com grande amplitude para produzir movimento suficiente e gerar um som alto e audível.

Então qual é a solução? É fácil, precisamos adicionar um pré-amplificador, possivelmente amplificador de potência ou ambos para fazer algo útil e produzir um som mais alto do alto-falante de saída.

Neste projeto, faremos um pequeno amplificador de microfone usando um amplificador de potência LM386 que é suficiente para produzir um som alto e audível em um alto-falante de ½ Watt e 8 Ohms. Se você estiver interessado em amplificadores, verifique nossos outros circuitos de amplificadores de áudio. Um circuito amplificador simples também pode ser construído com transistor sem usar nenhum amplificador IC.

Componentes Requeridos

Precisamos das seguintes coisas para fazer o amplificador de microfone simples -

LM386
Capacitor 10uF / 16V
470uF / 16V
0,047uF / 16V Polystar Flim Capacitor
10R ¼ Watt
Unidade de fonte de alimentação 12V
Alto-falante de 8 Ohms / 0,5 Watt
Microfone cápsula ou eletreto
Capacitor.1uF
10k 1/4 ^th Watt Resistor
Tábua de pão
Fios de conexão

Se você estiver interessado na placa Vero, as seguintes coisas serão necessárias adicionalmente -

Ferro de solda
Arame de solda
Placa Vero.

Diagrama de circuito

O esquema para um circuito simples de microfone para alto-falante é fornecido abaixo -

O circuito é exatamente igual ao mostrado na folha de dados do LM386 da Texas Instruments. Removemos a seção do potenciômetro de 10k e adicionamos circuitos de polarização adicionais do amplificador do microfone.

No diagrama de circuito, o amplificador é mostrado com os respectivos diagramas de pinos. O amplificador fornecerá um ganho de 200x na saída, dependendo da entrada. O capacitor de 10uF entre os pinos 1 e 8 é responsável pelo ganho 200x do amplificador. Não alteramos o ganho do amplificador na construção do nosso circuito. Além disso, o capacitor 250uF é conectado ao alto-falante. Mudamos o valor e usamos 470uF em vez de um capacitor de 250uF. Há um capacitor de 0,05uF junto com um resistor de 10R. Esta combinação RC é chamada de snubber ou circuito clamp que protege o amplificador do EMF traseiro, produzido pelo alto-falante. Usamos um valor comum, mas próximo, de 0,047uF em vez de 0,05uF. Outros circuitos e conexões permanecem os mesmos em nossa construção.

Além disso, o amplificador de potência pode acionar uma ampla faixa de carga, de 4 Ohms a 32 Ohms e pode ser alimentado com 5V a 12V. Precisamos ter cuidado com esta classificação, caso contrário, podemos danificar o amplificador de potência ou o alto-falante de saída.

IC amplificador de áudio LM386

Para conectar o IC na placa de ensaio ou soldar no veroboard, precisamos saber o diagrama de pinos do amplificador de potência IC LML386. A descrição da pinagem e do pino do amplificador de áudio LM386 IC é fornecida abaixo.

PINO 1 e 8 : Estes são os PINs de controle de ganho, internamente o ganho é definido como 20, mas pode ser aumentado até 200 usando um capacitor entre os PINOS 1 e 8. Usamos o capacitor C3 de 10uF para obter o ganho mais alto, ou seja, 200 O ganho pode ser ajustado para qualquer valor entre 20 a 200 usando um capacitor adequado.

Pinos 2 e 3: Estes são os PINs de entrada para sinais de som. O pino 2 é o terminal de entrada negativo, conectado ao aterramento. O pino 3 é o terminal de entrada positivo, no qual o sinal de som é alimentado para ser amplificado. Em nosso circuito, ele é conectado ao terminal positivo do microfone condensador com um potenciômetro RV1 de 100k. O potenciômetro atua como botão de controle de volume.

Pinos 4 e 6: Estes são os pinos da fonte de alimentação do IC, o pino 6 é + Vcc e o pino 4 é o aterramento. O circuito pode ser alimentado com tensão entre 5-12v.

Pino 5: Este é o PIN de saída, do qual obtemos o sinal de som amplificado. Ele é conectado ao alto-falante por meio de um capacitor C2 para filtrar o ruído DC acoplado.

Pino 7: este é o terminal de bypass. Ele pode ser deixado aberto ou pode ser aterrado usando um capacitor para estabilidade

O IC consiste em 8 pinos, o pino 1 e o pino 8 são o pino de controle de ganho. No esquemático, o capacitor de 10uF é conectado do pino 1 ao pino 8. Esses dois pinos definem o ganho de saída do amplificador. De acordo com a ficha técnica, o capacitor de 10uF é conectado entre esses dois pinos e, devido a isso, a saída do amplificador é fixada em 200x. Saiba mais sobre como usar o amplificador de áudio IC LM386 aqui.

Microfone de eletreto

Agora na seção de entrada, usamos um microfone de eletreto. O microfone de eletreto usa um capacitor eletrostático dentro de uma cápsula. É amplamente utilizado em um gravador, telefones, celulares, bem como fones de ouvido com base em microfone e fones de ouvido Bluetooth.

Um microfone de eletretos consiste em dois pinos de alimentação, positivo e terra. Estamos usando o microfone de eletreto da CUI INC. Se vermos o datasheet, podemos ver a conexão interna do microfone de eletreto.

Um microfone de eletreto consiste em um material à base de capacitor que altera a capacitância pela vibração. A capacitância altera a impedância de um Transistor de Efeito de Campo ou FET. O FET precisa ser polarizado por uma fonte de alimentação externa usando um resistor externo. O RL é o resistor externo responsável pelo ganho do microfone. Usamos um resistor de 10k como RL. Precisamos de um componente adicional, um capacitor de cerâmica, para bloquear o DC e adquirir o sinal de áudio AC. Usamos 0,1uF como nosso capacitor de bloqueio CC do microfone. A carga resistiva total dentro do microfone de eletretos é 2,2K.

Para saber mais sobre o microfone, veja como o MIC é usado em circuitos eletrônicos.

Alto falante

E para o alto-falante, usamos um alto-falante de 8 Ohms e 0,5 Watt. Podemos ver o palestrante na imagem abaixo

Construímos o circuito Audio Voiceover em uma placa de ensaio -

O funcionamento do circuito é simples e pode ser entendido a partir da descrição dos pinos do LM386 IC. O funcionamento completo do circuito é explicado no vídeo a seguir.

Pontos para lembrar

Para o funcionamento ininterrupto do circuito, observe os seguintes pontos-

Construa o circuito em um Veroboard. O PCB é uma boa escolha.
Remova o R2 e use um potenciômetro para ajustar o ganho do microfone.
Conecte um fio longo no alto-falante e mantenha-o a uma distância maior do microfone. O feedback será menor.
Use filtros adicionais para obter uma saída de som limpa.
Use uma fonte de alimentação de baixa ondulação adequada.