Miniaturowy przedwzmacniacz mikrofonowy, przewidziany do aplikacji przenośnych, współpracujący z wkładkami pojemnościowymi i mikrofonami MEMS. Dzięki zastosowaniu specjalizowanego układu SSM2167 firmy Analog Devices, pomimo niewielkich wymiarów, przedwzmacniacz ma kompresor dynamiki i bramkę szumów.
Schemat ideowy przedwzmacniacza mikrofonowego z układem SSM2167 pokazano na rysunku 1. Sygnał z mikrofonu doprowadzony jest do złącza IN, na które wyprowadzono zasilanie VCC przeznaczone do zasilania mikrofonów MEMS lub wkładek pojemnościowych z rozdzielonym torem zasilania. Jeżeli stosujemy typową, pojemnościową wkładkę 2-pinową, na płytce przewidziano miejsce na rezystor polaryzujący Rx, którego wartość należy dobrać zgodnie z wymaganiami wkładki (najczęściej 2,2 kV). Następnie, sygnał poprzez kondensator separujący C2 jest doprowadzony do wejścia układu U1 typu SSM2167.
Wewnątrz niego, sygnał po buforowaniu jest podawany na wejścia wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu (VCA) i zintegrowaną bramkę szumów. Parametry kompresji oraz poziom zadziałania bramki ustawiane są za pomocą dwóch zewnętrznych rezystorów. Wartość kompresji w zakresie 1:1-1:10 ustawiana jest rezystorem podłączonym do wyprowadzenia 8 (CRS), w modelu ustalono trzy progi 1:1 (bez kompresji), 3:1 (niska), 10:1 (wysoka) ustalane rezystorami R5/6 oraz zworą CR. Wartość rezystora powinna zawierać się w przedziale 5…175 kV. Zwarcie CRS do VCC wyłączy kompresor. Typowo stosowane wartości rezystancji wymieniono w tabeli 1.
Kondensator C5 odpowiedzialny jest za ustalenie czasu reakcji (ATTACK) i powinien mieć pojemność z zakresu 2,2…22 mF (w prototypie zastosowałem 10 mF) w zależności od koniecznej szybkości reakcji układu kompresora. Rezystor dołączony do wyprowadzenie GTS ustala próg zadziałania bramki szumów. Wartość rezystancji powinna zawierać się w zakresie 0…5 kV (tabela 2).
W modelu progi ustalane są rezystorami R3, R4 i zworą NG na –40/–48/–54dB. Sygnał po obróbce wyprowadzony jest na złącze OUT, które nie powinno być obciążane rezystancją mniejszą niż 5 kV. Układ jest zasilany napięciem 3 V z dwóch połączonych szeregowo baterii LR6. Dopuszczalny zakres napięcia zasilania to 2,5..5,5 V, a pobór prądu wynosi do 5 mA (bez polaryzacji i zasilania mikrofonu). W wypadku współpracy z mikrofonami MEMS należy sprawdzić dopuszczalny zakres napięcia zasilania, który najczęściej zawiera się w granicach 1,8…3,6 V.
Wzmacniacz zmontowano na niewielkiej, dwustronnej płytce drukowanej, której schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Montaż jest typowy a wzmacniacz nie wymaga uruchamiania i po podłączeniu do zasilania jest gotowy do pracy. W zależności od typu wkładki należy zamontować rezystor Rx. Parametry bramki i kompresora można zmieniać ustawiając odpowiednio zwory NG/CCR zgodnie z opisem na płytce, aby najlepiej dopasować pracę wzmacniacza do wymagań aplikacji.
Zaloguj
