آموزش ساخت مدار پیش تقویت کننده میکروفون با ترانزیستور HEP 801

مدار پیش تقویت کننده میکروفون (Preamplifier) است که برای تقویت و تثبیت سیگنال‌های صوتی ضعیف (مانند میکروفون‌های کریستالی، سرامیکی یا پیک آپ گرامافون) طراحی شده است.

این مدار یک راه‌حل ساده و موثر برای مشکل خروجی پایین میکروفون‌های کریستالی، سرامیکی یا پیک آپ‌های گرامافون است. این سیگنال‌های ضعیف قبل از اتصال به یک تقویت کننده اصلی، نیاز به یک مرحله پیش تقویت کننده (پری آمپلی فایر) با امپدانس ورودی بسیار بالا و نویز کم دارند. این مدار با استفاده از یک ترانزیستور اثر میدانی FET مانند HEP 801، این الزامات را به خوبی فراهم می‌کند.

 اهمیت FET در تقویت کننده میکروفون‌های کریستالی و سرامیکی

میکروفون‌های کریستالی و سرامیکی ذاتاً دستگاه‌هایی با امپدانس خروجی بسیار بالا هستند. برای جلوگیری از تضعیف شدید سیگنال توسط مدار تقویت کننده، پری آمپلی فایر نیز باید امپدانس ورودی بسیار بالایی داشته باشد:

• ترانزیستور HEP 801: این ترانزیستور از نوع JFET است که به طور طبیعی امپدانس ورودی بالایی در حد چندین مگا اهم فراهم می‌کند.
• FET برای نویز کم: به دلیل امپدانس بالا، بار کمی روی میکروفون قرار می‌گیرد و سیگنال با کمترین نویز تقویت می‌شود.

 تحلیل عملکرد ترانزیستور HEP 801 و مدار بایاس

این مدار یک تقویت کننده سورس مشترک (Common Source) است که سیگنال ورودی به گیت FET اعمال می‌شود و خروجی از درین گرفته می‌شود.

• مقاومت ورودی (R1): مقاومت ۲.۲ مگا اهم (R1) وظیفه تامین بایاس گیت و تنظیم امپدانس ورودی را بر عهده دارد.
• مقاومت سورس (R2): مقاومت ۴.۷ کیلو اهم (R2) در سورس، بایاس خودکار سورس را فراهم می‌کند و پایداری حرارتی مدار را افزایش می‌دهد.
• خازن C1: خازن ۵۰ میکروفاراد (C1) بایاس AC سورس به زمین را فراهم می‌کند که بهره ولتاژ مدار را بالا می‌برد.

چگونگی تثبیت خروجی‌های پایین میکروفون

این مدار با تقویت موثر سیگنال ضعیف ورودی، تضمین می‌کند که سیگنال به سطح استاندارد خط (Line Level) برسد و آماده اتصال به تقویت کننده‌های قدرت یا میکسرها شود. کلید S1 امکان روشن و خاموش کردن آسان منبع تغذیه ۹ ولت را فراهم می‌کند.

کاربردهای مدار: میکروفون، پیک آپ و منابع صوتی ضعیف

این مدار انعطاف‌پذیر برای تقویت سیگنال‌های ضعیف از منابع زیر مناسب است:

• میکروفون‌های کریستالی/سرامیکی: به دلیل امپدانس بالا و خروجی ضعیف.
• پیک آپ گرامافون: برای تقویت و رساندن سیگنال پیک آپ به سطح مناسب (البته بدون تصحیح RIAA که در مدارهای پیچیده‌تر انجام می‌شود).
• دیگر سنسورهای پیزوالکتریک: هر سنسوری که خروجی ولتاژ ضعیف با امپدانس بالا داشته باشد.

لیست قطعات و مشخصات فنی (ولتاژ ۹ ولت DC)