โพสต์นี้อธิบายวิธีการทำงานของอุปกรณ์ไมโครโฟน electret ผ่านไดอะแกรมและสูตรที่เหมาะสม

ไมโครโฟนคืออะไร

ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับเปลี่ยนการสั่นของเสียงที่อ่อนแอให้เป็นพัลส์ไฟฟ้าขนาดเล็กซึ่งสามารถขยายผ่านเพาเวอร์แอมป์ผ่านลำโพงเพื่อให้ได้เสียงที่ดังขึ้น

รูปแบบของอุปกรณ์ไมโครโฟนที่ใช้กันทั่วไปและหลากหลายที่สุดที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์คือไมโครโฟนอิเล็กเตรต

MIC เหล่านี้มีขนาดเล็กไวต่อเสียงมากและสามารถจับภาพหรือตอบสนองต่อการสั่นของเสียงได้จากทุกมุมซึ่งมาจากมุม 360 องศาเต็มรูปแบบ

ไมโครโฟน Electret ทำงานอย่างไร

ไมโครโฟนอิเล็กเตรตส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดอะแฟรมอิเล็กโทรดสองตัวและ JFET ในตัว
ไดอะแฟรมทำจากวัสดุเทฟลอนบาง ๆ และเรียกอีกอย่างว่า 'อิเล็กเตรต' จึงมีชื่อเรียกว่า electret MIC
อิเล็กเตรตนี้มีประจุคงที่ (C) และฝังอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง
อิเล็กเตรตพร้อมกับอิเล็กโทรดทั้งสองอยู่ในรูปแบบของตัวเก็บประจุแบบแปรผันที่ละเอียดอ่อนซึ่งพื้นผิวด้านนอกตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนของเสียงทำให้เกิดความจุที่แตกต่างกันไปในขั้วไฟฟ้าทั้งสอง
คลื่นเสียงในรูปแบบของความกดอากาศจะย้ายขั้วไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งโดยหันหน้าไปทางด้านที่เปิดของ MIC ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่มีประสิทธิภาพในแผ่นคาปาซิทีฟ
ค่าทันทีของความจุที่แตกต่างกันของ MIC จะกลายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันเสียงที่กระทบกับอิเล็กเตรตในทันทีนั้น

การคำนวณความจุ MIC

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เนื่องจากค่าประจุบนวัสดุเทฟลอนได้รับการแก้ไขความต่างศักย์ที่พัฒนาขึ้นในตัวเก็บประจุ MIC จะเทียบเท่ากับค่าที่สามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

“esc ใน rc . คืออะไร ”

ถาม = C.V

โดยที่ Q คือประจุ (ซึ่งกำหนดไว้สำหรับอิเล็กเตรต)

C หมายถึงความจุในขณะที่ V หมายถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่พัฒนาแล้วหรือความต่างศักย์ของอิเล็กโทรด

การอภิปรายข้างต้นแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างภายในของ electret MIC ทำงานเหมือนแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับคู่

MIC ของอิเล็กเตรตส่วนใหญ่มี JFET ในตัวซึ่งประตูเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุแบบอิเล็กเตรตซึ่งเป็นบัฟเฟอร์สำหรับตัวเก็บประจุของ MIC

เนื่องจากประจุของตัวเก็บประจุได้รับการแก้ไขบัฟเฟอร์นี้จึงต้องมีอิมพีแดนซ์สูงมากและนั่นคือเหตุผลที่ใช้ JFET

แผนภาพต่อไปนี้แสดงรูปแบบการเดินสายภายในพื้นฐานของไมโครโฟนแบบ Electret ทั่วไป

การสั่นสะเทือนของเสียงที่กระทบกับตัวเก็บประจุแบบอิเล็กเตรตจะแตกต่างกันไปของความจุที่สร้างแรงดันไฟฟ้ามอดูเลตสำหรับประตูของ JFET ซึ่งระบุ Vg .

การมอดูเลตนี้จะเปลี่ยนรูปแบบการไหลของกระแสบนท่อระบายน้ำ / แหล่งที่มาของ JFET ซึ่งแสดงเป็น Imic .

ตัวต้านทานเสถียรภาพ RG นอกจากนี้ยังสามารถมองเห็นการเชื่อมต่อภายในผ่านประตูและแหล่งที่มาของ JFET ทำให้มั่นใจได้ว่าตัวต้านทานนี้มีค่าสูงมากเพื่อหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนของเอาต์พุตอิเล็กเตรตสำหรับประตู JFET

“สัญญาณดิจิตอลทำงานอย่างไร ”

มุมมองส่วนของโครงสร้างภายใน Electret MIC

ภาพต่อไปนี้แสดงภาพตัดขวางของตัวอย่าง electret MIC

หนึ่งในอิเล็กโทรดเกิดจากการทำให้เป็นโลหะของชั้นบนฟิล์มโพลีเมอร์ที่มีประจุไฟฟ้า

ชั้นโลหะนี้เชื่อมต่อกับเคสของ MIC ผ่านแหวนรองโลหะ

“คำติชมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คืออะไร ”

กรณีของ MIC จะเชื่อมต่อกับแหล่งที่มาของ JFET ภายใน

แผ่นตัวเก็บประจุอื่น ๆ หรืออิเล็กโทรดที่สองทำโดยใช้แผ่นโลหะด้านหลังซึ่งสามารถมองเห็นได้แยกออกจากฟิล์มชั้นโลหะด้วยเครื่องซักผ้าพลาสติก จากนั้นแผ่นนี้จะเชื่อมต่อกับขั้วประตูของ JFET

คลื่นเสียงที่กระทบกับแผ่นนี้จะสร้างระดับความเครียดบนแผ่นนั้นซึ่งจะทำให้ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าคาปาซิทีฟแตกต่างกันไปและก่อให้เกิดความต่างศักย์ที่เทียบเท่ากันเพื่อพัฒนาข้ามพวกมัน

แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันนี้ทั่วทั้งท่อระบายน้ำของ JFET จะใช้เป็นเอาต์พุตสำหรับสเตจวงจรปรีแอมป์ที่ตามมาซึ่งจะขยายระดับนี้ไปยังระดับที่สามารถทำซ้ำได้บนลำโพงและสามารถได้ยินเสียงรุ่นขยายเสียงได้