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Mikrofonvorverstärker
von Daniel Strommenger Betreuer: Daniel Triebs Daniel Strommenger
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Mikrofonvorverstärker Mikrofon
Gliederung Mikrofonvorverstärker Mikrofon Arten und Eigenschaften Mikrofonverstärker Vorverstärker Allgemein Kenngrößen Schaltung Daniel Strommenger
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- technisch betrachtet Sensoren die Schalldruck in Signale umwandeln
Mikrofon Mikrofon: - technisch betrachtet Sensoren die Schalldruck in Signale umwandeln - Druck wird über Membran auf entsprechenden Wandler übertragen - durch widerstandsgemäße, elektrodynamische und elektrostatische Umsetzungen Daniel Strommenger
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- Dynamische Mikrofone - Kristallmikrofone - Kondensatormikrofone
Mikrofon – Arten Arten: - Kohlemikrofone - Dynamische Mikrofone - Kristallmikrofone - Kondensatormikrofone - Elektret-Kondensator-Mikrofon Daniel Strommenger
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- Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte
Mikrofon – Arten Kohlemikrofon: - Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte - durch Schwingung verändert sich Widerstand der Anordnung -> Spannungsänderung Daniel Strommenger
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Dynamische Mikrofone:
Mikrofon - Arten Dynamische Mikrofone: - nutzen Induktion über leitende Membran und dahinter liegenden Dauermagneten - durch Schwingen der Membran wird Spannung induziert Daniel Strommenger
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- Kristalle zwischen leitender Membran und Platte
Mikrofon - Arten Kristallmikrofone: - Kristalle zwischen leitender Membran und Platte - Durch Bewegung der Membran -> Druck in der Anordnung, welcher Oberflächenladung an Kristallen erzeugt -> Spannungsänderung Daniel Strommenger
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Kondensatormikrofon:
Mikrofon - Arten Kondensatormikrofon: Leitende Membran und Gegen-elektrode entsprechen der Anordnung eines Plattenkonden-sators [1] – Daniel Strommenger
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Kondensatormikrofon: - Schall bringt Membran zum Schwingen
Mikrofon - Arten Kondensatormikrofon: - Schall bringt Membran zum Schwingen -> Abstand der Kondensator Platten verändert sich -> Kapazität ändert sich -> Spannungsänderung Daniel Strommenger
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Kondensatormikrofon: Kleinmembran-Mikrofon
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) Daniel Strommenger
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Elektret-Kondensatormikrofon: - Membran besteht aus Elektret-Folie
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 Daniel Strommenger
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Elektret-Kondensatormikrofon: - Meist verbreitete Bauform (ca. 90%)
Mikrofon - Arten Elektret-Kondensatormikrofon: - Meist verbreitete Bauform (ca. 90%) - Grund kleine Bauform und geringe Kosten [2] - Daniel Strommenger
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Mikrofon - Mikrofonverstärker
- Membran ist hochohmige Spannungsquelle, Strom muss erhöht werden um Signal störungsfrei weiter zu leiten [2] - Daniel Strommenger
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Mikrofon - Mikrofonverstärker
- seine Aufgabe ist es Signale für Übertragung durch Mikrofonkapsel anzupassen - Impedanzwandler ist in Kapsel intigriert - meistens mit FET realisiert - kein Spannungsverstärker! Daniel Strommenger
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- verstärkt geringe Spannung am Mikrofonausgang auf brauchbare Werte
Vorverstärker Vorverstärker: - verstärkt geringe Spannung am Mikrofonausgang auf brauchbare Werte - dabei ist eine möglichst rauscharme und störungsfrei Verstärkung gewünscht Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Allgemein
- Verstärker kann über Transistoren- Schaltung realisiert werden => bessere Qualität, höherer Aufwand - oder über Operationsverstärker (OPV) => schlechtere Qualität, geringerer Aufwand Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Kenngrößen
- für einen maximalen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung spezifiziert - Verstärkungsfaktor (Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsgröße) - Betriebspannung Daniel Strommenger
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Vorverstärker - 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 Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Schaltung
Mikrofon – 2 polig Mikrofon – 3 polig Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Schaltung
Umkehrverstärker [3] – Skript Schaltungstechnik Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Schaltung
Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Schaltung
Daniel Strommenger
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Vorverstärker - Schaltung
weitere Bauteile über Schaltungsanforderungen auswählen Daniel Strommenger
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[1] - http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon, Abruf 05.05.08
Quellen [1] Abruf [2] Abruf [3] - Prof. Mönich, Schaltungstechnik, Skript, emv.tu-berlin.de/analog_07_Rueckkopplungsschaltungen _mit_OPV.pdf, Seite 2-3, Abruf [4] - Klaus Beuth/Wolfgang Schmusch, Grundschaltungen, Vogel Elektronik 3, (16. Auflage, 2007) [5] - U. Tietze/Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer (12. Auflage, 2002 ) Daniel Strommenger
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Noch Fragen? Daniel Strommenger
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