Los micrófonos electret tienen las características de tamaño pequeño, amplio rango de frecuencia, alta fidelidad y bajo costo. Han sido ampliamente utilizados en equipos de comunicación, electrodomésticos y otros productos electrónicos.
1: Estructura y principio de funcionamiento del micrófono electret
El principio de funcionamiento del micrófono electret se puede representar en la Figura (1).
La estructura básica del micrófono consta de una película de electreto recubierta de metal en un lado y un electrodo de metal con varios agujeros pequeños (la parte posterior se llama electrodo posterior). La superficie del electreto es opuesta al electrodo posterior, y hay un espacio de aire muy pequeño en el medio, formando un condensador de placa con el espacio de aire y el electreto como medio aislante, y la capa metálica en el electrodo posterior y el electreto como dos electrodos. Hay un electrodo de salida entre los dos polos del condensador. Porque hay cargas gratuitas distribuidas en la película electret.
Cuando las ondas sonoras hacen que la película del electreto vibre y provoque un desplazamiento, la distancia entre las dos placas del capacitor cambia, lo que provoca que la capacitancia cambie. Dado que el número de cargas en el electreto siempre permanece constante, De acuerdo con la fórmula: Q = CU, cuando C cambia, inevitablemente causará un cambio en el voltaje U a través del capacitor, emitiendo así una señal eléctrica y realizando la conversión de sonido a electricidad. De hecho, la estructura interna del micrófono electret es la que se muestra en (2).
Debido a que la capacitancia del capacitor real es muy pequeña, la señal eléctrica de salida es extremadamente débil y la impedancia de salida es extremadamente alta, alcanzando cientos de megaohmios o más. Por lo tanto, no se puede conectar directamente al circuito amplificador y debe conectarse a un transformador de impedancia. Por lo general, se combinan un transistor de efecto de campo dedicado y un diodo para formar un convertidor de impedancia. El principio eléctrico interno se muestra en la Figura (3)
Los dos electrodos del capacitor están conectados entre la puerta y la fuente. El voltaje a través del capacitor es el voltaje de polarización puerta-fuente Ucs. Cuando Ucs cambia, el transistor de efecto de campo realizará la transformación de impedancia. El cambio actual de Idc entre la fuente y el drenaje. Generalmente, la resistencia de salida de un micrófono después de la conversión es inferior a 2 kiloohmios.
Dos: uso correcto del micrófono electret
Existen cuatro métodos de conexión para el micrófono electret integrado en la cámara, como se muestra en la Figura (4).
La salida de micrófono correspondiente se divide en dos tipos: tipo de dos terminales y tipo de tres terminales. En la figura, R es la resistencia de carga del tubo de efecto de campo. Su valor está directamente relacionado con. la polarización DC del micrófono. La sensibilidad y otros parámetros de trabajo tienen un mayor impacto.
El método de salida de dos terminales consiste en conectar el transistor de efecto de campo a un circuito de salida de drenaje, que es similar al circuito amplificador de emisor de un transistor. Solo se necesitan dos cables y se conecta una resistencia de drenaje R entre el drenaje D y el electrodo positivo de la fuente de alimentación. La salida de señal del drenaje tiene una cierta ganancia de voltaje, por lo que la sensibilidad del micrófono es relativamente alta, pero la. El rango dinámico es relativamente pequeño. La mayoría de los micrófonos electret disponibles comercialmente se conectan de esta manera. (Los micrófonos utilizados por SONY en MD también son de este tipo)
El método de salida de tres terminales consiste en conectar el tubo de efecto de campo al método de salida fuente, que es similar al circuito de salida del emisor de un transistor y requiere tres cables. El drenaje D está conectado al electrodo positivo de la fuente de alimentación, una resistencia R está conectada entre la fuente S y tierra para proporcionar el voltaje de la fuente, y la señal sale de la fuente a través del condensador C. La impedancia de salida de la fuente es inferior a 2K, el circuito es relativamente estable y el rango dinámico es grande, pero la señal de salida es más pequeña que la salida de drenaje. Los micrófonos con salida de tres terminales son relativamente raros en el mercado.
No importa cuál sea el método de conexión, el micrófono electret debe cumplir ciertas condiciones de polarización para funcionar correctamente. (De hecho, es para garantizar que el tubo de efecto de campo incorporado esté siempre en estado de amplificación)
Tres: parámetros característicos del micrófono electret
Voltaje de funcionamiento Uds 1,5 ~ 12V, los más utilizados son tres tipos de 1,5 V, 3 V y 4,5 V.
Id. de corriente de funcionamiento entre 0,1 ~ 1 mA
La impedancia de salida es generalmente inferior a 2 K (ohmios)
Unidad de sensibilidad: voltios/Pa, los domésticos se dividen en 4 niveles, punto rojo (sensibilidad más alta), punto amarillo, punto azul, punto blanco (sensibilidad más baja)
La respuesta de frecuencia es generalmente relativamente plana
La directividad es omnidireccional
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El nivel de ruido equivalente es inferior a 35 decibelios