08.05.2008 Daniel Strommenger Mikrofonvorverstä rker 1 Mikrofonvorverstärker von Daniel Strommenger Betreuer: Daniel Triebs
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Mikrofonvorverstärker
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Mikrofonvorverstärker
von Daniel Strommenger
Betreuer: Daniel Triebs
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Mikrofonvorverstärker
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Gliederung
Mikrofonvorverstärker Mikrofon
Arten und Eigenschaften Mikrofonverstärker
Vorverstärker Allgemein Kenngrößen Schaltung
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Mikrofonvorverstärker
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Mikrofon
Mikrofon:
- technisch betrachtet Sensoren die Schalldruck in Signale umwandeln
- Druck wird über Membran auf entsprechenden Wandler übertragen
- durch widerstandsgemäße, elektrodynamische und elektrostatische Umsetzungen
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Mikrofon – Arten
Arten:
- Kohlemikrofone
- Dynamische Mikrofone
- Kristallmikrofone
- Kondensatormikrofone
- Elektret-Kondensator-Mikrofon
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Mikrofon – Arten
Kohlemikrofon:
- Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte
- durch Schwingung verändert sich Widerstand der Anordnung
-> Spannungsänderung
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Mikrofon - Arten
Dynamische Mikrofone:
- nutzen Induktion über leitende Membran und dahinter liegenden Dauermagneten
- durch Schwingen der Membran wird Spannung induziert
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Mikrofon - Arten
Kristallmikrofone:
- Kristalle zwischen leitender Membran und Platte
- Durch Bewegung der Membran -> Druck in der Anordnung, welcher Oberflächenladung an Kristallen erzeugt
-> Spannungsänderung
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Mikrofon - Arten
Kondensatormikrofon:
Leitende Membran und Gegen-elektrode entsprechen der Anordnung eines Plattenkonden-sators
[1] – http://de.wikipedia.org
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Mikrofon - Arten
Kondensatormikrofon:
- Schall bringt Membran zum Schwingen
-> Abstand der Kondensator Platten verändert sich
-> Kapazität ändert sich
-> Spannungsänderung
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Mikrofon - Arten
Kondensatormikrofon: Kleinmembran-Mikrofon
- weniger als 1 Zoll (2,54 cm)
- neutraleres Klangbild
- preiswerter und kompakter Großmembran-Mikrofon
- um besondere Stimmen hervorzuheben
(z.B. Gesang)
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Mikrofon - Arten
Elektret-Kondensatormikrofon:
- Membran besteht aus Elektret-Folie
- Elektret ist ein Material, welches gespeicherte elektrische Ladungen beinhaltet und somit ein E-Feld in seiner Umgebung aufbaut
- durch diese “Membranvorspannung“, ist keine Spannungsversorgung nötig
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Mikrofon - Arten
Elektret-Kondensatormikrofon:- Meist verbreitete Bauform (ca. 90%)- Grund kleine Bauform und geringe
Kosten
[2] -
http://de.wikipedia.org
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Mikrofon - Mikrofonverstärker
Mikrofonverstärker:- Membran ist hochohmige Spannungsquelle, Strom
muss erhöht werden um Signal störungsfrei weiter zu leiten [2] - http://de.wikipedia.org
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Mikrofon - Mikrofonverstärker
Mikrofonverstärker:
- seine Aufgabe ist es Signale für Übertragung durch Mikrofonkapsel anzupassen
- Impedanzwandler ist in Kapsel intigriert
- meistens mit FET realisiert
- kein Spannungsverstärker!
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Vorverstärker
Vorverstärker:
- verstärkt geringe Spannung am Mikrofonausgang auf brauchbare Werte
- dabei ist eine möglichst rauscharme und störungsfrei Verstärkung gewünscht
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Vorverstärker - Allgemein
Vorverstärker:
- Verstärker kann über Transistoren-Schaltung realisiert werden
=> bessere Qualität, höherer Aufwand
- oder über Operationsverstärker (OPV)
=> schlechtere Qualität, geringerer Aufwand
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Vorverstärker - Kenngrößen
Kenngrößen:
- für einen maximalen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung spezifiziert
- Verstärkungsfaktor (Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsgröße)
- Betriebspannung
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Kenngrößen:
- Beim Entwurf eines Verstärkers muss auf die Werte der Transistoren oder OPV‘s geachtet werden
- Werte aus Datenblatt bei Dimensionierung mit einbeziehen
- wichtig ist auch, ob Schaltung auch bei geringer Eingangsspannung arbeitet
Vorverstärker - Kenngrößen
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Vorverstärker - Schaltung
Schaltung:
Mikrofon – 2 polig Mikrofon – 3 polig
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Vorverstärker - Schaltung
Schaltung:
Umkehrverstärker
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2
R
RV
[3] – Skript Schaltungstechnik
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Vorverstärker - Schaltung
Schaltung:
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Vorverstärker - Schaltung
Schaltung:
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Schaltung:
weitere Bauteile über Schaltungsanforderungen auswählen
Vorverstärker - Schaltung
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Quellen
[1] - http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon, Abruf 05.05.08
[2] - http://de.wikipedia.org/wiki/Elektretmikrofon, Abruf 05.05.08
[3] - Prof. Mönich, Schaltungstechnik, Skript, http://www.antennen-emv.tu-berlin.de/analog_07_Rueckkopplungsschaltungen
_mit_OPV.pdf, Seite 2-3, Abruf 05.05.08
[4] - Klaus Beuth/Wolfgang Schmusch, Grundschaltungen, VogelElektronik 3, (16. Auflage, 2007)
[5] - U. Tietze/Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer(12. Auflage, 2002 )
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