Простой усилитель для микрофона

В этой статье разбирается схема предварительного усилителя для микрофона. Схема достаточно компактная, собрана всего на двух транзисторах. При этом демонстрирует достаточно высокий коэффициент усиления.

Принципиальная схема

Перейдём сразу к схеме нашего усилителя. Первое, что нужно отметить — в данной схеме используется электретный микрофон. Этот тип микрофонов, по сути, представляет собой конденсатор, ёмкость которого меняется под воздействием звуковых волн. Такой микрофон (в отличие от динамического) сам по себе не производит ЭДС, поэтому к нему должен быть приложен потенциал. За это в схеме отвечает резистор R₁.

Однако, схема вполне подходит и для динамического микрофона — в этом случае R₁ следует убрать.

Первая особенность схемы - непосредственная связь каскадов: между T₁ и T₂ отсутствует переходный конденсатор. Это позволяет получить более высокий коэффициент усиления.

Вместе с этим, непосредственная связь предъявляет более высокие требования к стабилизации схемы по постоянному току. Отсюда в схеме неизбежно появляется отрицательная обратная связь (ООС) по постоянному току, представленная элементами R₆ и C₃ (подробно это разбиралось в статье про типичный усилительный каскад на транзисторе).

Вторая особенность — ООС между каскадами, осуществлённая через R₅-R₄. Причём эта обратная связь уже не только по постоянному току, но и по полезному сигналу. Как она работает: чем больше открывается T₂, тем выше потенциал в точке соединения R₅-R₆. В эту же точку подключен R₄, который определяет базовый ток T₁. В свою очередь, T₁ начинает больше открываться и подсаживает базу T₂ на землю. И второй транзистор начинает закрываться (вспомним, что вся эта цепь событий началась с того, что T₂ открывался, т.е. эта обратная связь отрицательная, сигнал ослабляет сам себя).

Таким образом, эта обратная связь позволяет регулировать коэффициент усиления всего микрофонного усилителя. Она же отвечает за то, чтобы транзисторы попали в свои рабочие точки и не искажали сигнал (об этом будет ещё сказано пару слов ниже).

Печатная плата

Я собирал усилитель в корпусе от китайской игрушки. Отсюда требования к плате: она должна была быть узкой и длинной, чтобы уместиться в микрофоне. В результате шаманства с KiCad получилась вот такая платка:

А вот как она выглядит на практике:

Характеристики и наладка схемы

Подключив к входу схемы генератор синусоидальных колебаний, мне удалось получить коэффициент усиления по напряжению порядка нескольких сотен.

Наладка схемы сводится к подбору элементов обратной связи, в первую очередь, резистора R₅. Уменьшая его, мы ослабляем ООС, соответственно, повышаем усиление. Однако не стоит увлекаться: