Balansert mikrofonforforsterkerkrets

I dette innlegget lærer vi om en enkel Hi-Fi balansert mikrofonforforsterkerkrets og evaluerer også beregningene, spesifikasjonene til designet gjennom formler.

Hva er en balansert forforsterker

En 'balansert' forsterker eller differensialforsterker har ikke bare to forskjellige innganger, og bare forskjellen mellom disse inngangene blir faktisk forsterket.

For å belyse hvordan dette fungerer, se diagrammet som indikerer en grunnleggende versjon av en balansert mikrofonforforsterkerkrets. For å gjøre beregningen mindre vanskelig skal vi redusere forsterkningen til 9 ved å gjøre Rl = R4 = og R5 = Rl l = 9.

Kretsdiagram

Enhetene er vanligvis ikke kritiske. bare proporsjonene er. Vi skal starte rettferdiggjørelsen ved å utforske situasjonen der inngang med R1 er på 0V og inngang med R4 er på + l00mV.

Hvordan kretsene fungerer

En perfekt forsterker vil gjøre et par ting - det tar nesten ingen strøm inn i inngangspinnene, og det holder utgangen upåvirket uansett spenningsvariasjoner på inngangspinnene.

Vi må derfor ha 100mV gjennom R4 og derfor en spenning på 900mV rundt R11 (den har 9 ganger motstand og nøyaktig samme strøm som R4). Dette gir oss en gevinst på ni. Utgangen er av den grunn -900mV. Under alle omstendigheter når ethvert tidspunkt A opp til 0V og punkt B er i + 100mV. punkt D kommer til å være på

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

Som et resultat vil punkt C i tillegg være på + 90mV. Spenningen rundt R4 vil sannsynligvis være 90mV og spenningen rundt Rl vil være 810mV (9 x 90mV).

Dette innebærer at utgangsspenningen burde være + 900mV. Også dette er med gevinst på ni. Vær oppmerksom selv slik at polariteten (eller fasen) ikke er lik. På dette punktet kan du forestille deg at begge inngangene er si + 1V, punkt D vil trolig være på + 900mV og dermed vil peke C.

Spenningen gjennom R4 er 100mV og R11 900mV Dette gir en utgangsspenning på (1V. Det vanlige signalet forsterkes ikke på noen måte. I tilfelle når den ene inngangen (B) når IV og den andre (A) var på 1,0 lV forskjellen forsterkes og utgangen vil sannsynligvis være -lV.

Når vi kommer tilbake til den spesifikke kretsen, har vi ansatt en LM301A med et par støyfattige transistorer i front scenen.

Disse transistorene kommer med en konstant strøm gjennom Q3 og Q4. En konstant strøm er nødvendig fordi gjør at inngangene kan øke og ned uten å transformere spenningen rundt R6 eller R7

Motstanden R2 og R3 relaterer inngangene til UV er vanligvis høye nok til aldri å påvirke funksjonen i det minste

Deleliste for balansert mikrofonforforsterkerkrets

• 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

Tekniske spesifikasjoner:

Frekvensrespons: 10Hz - 20kHz (<5V output) +0/ -3dB
Gevinst: 40 dB
Tilsvarende inngangsstøy: -123dB (0,5uV)
Forvrengning: 0,05%, 300mV - 5V utgang, 100Hz - 10kHz
Maks inngangsspenning: 100mV
Vanlig avvisningsforhold: 60dB
Maksimum Common Mode Signal: 3V