Mikrofonvorverstärker von Daniel Strommenger Betreuer: Daniel Triebs 08.05.2008 Daniel Strommenger

Mikrofonvorverstärker Mikrofon Gliederung Mikrofonvorverstärker Mikrofon Arten und Eigenschaften Mikrofonverstärker Vorverstärker Allgemein Kenngrößen Schaltung 08.05.2008 Daniel Strommenger

- 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 08.05.2008 Daniel Strommenger

- Dynamische Mikrofone - Kristallmikrofone - Kondensatormikrofone Mikrofon – Arten Arten: - Kohlemikrofone - Dynamische Mikrofone - Kristallmikrofone - Kondensatormikrofone - Elektret-Kondensator-Mikrofon 08.05.2008 Daniel Strommenger

- Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte Mikrofon – Arten Kohlemikrofon: - Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte - durch Schwingung verändert sich Widerstand der Anordnung -> Spannungsänderung 08.05.2008 Daniel Strommenger

Dynamische Mikrofone: Mikrofon - Arten Dynamische Mikrofone: - nutzen Induktion über leitende Membran und dahinter liegenden Dauermagneten - durch Schwingen der Membran wird Spannung induziert 08.05.2008 Daniel Strommenger

- 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 08.05.2008 Daniel Strommenger

Kondensatormikrofon: Mikrofon - Arten Kondensatormikrofon: Leitende Membran und Gegen-elektrode entsprechen der Anordnung eines Plattenkonden-sators [1] – http://de.wikipedia.org 08.05.2008 Daniel Strommenger

Kondensatormikrofon: - Schall bringt Membran zum Schwingen Mikrofon - Arten Kondensatormikrofon: - Schall bringt Membran zum Schwingen -> Abstand der Kondensator Platten verändert sich -> Kapazität ändert sich -> Spannungsänderung 08.05.2008 Daniel Strommenger

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) 08.05.2008 Daniel Strommenger

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 08.05.2008 Daniel Strommenger

Elektret-Kondensatormikrofon: - Meist verbreitete Bauform (ca. 90%) Mikrofon - Arten Elektret-Kondensatormikrofon: - Meist verbreitete Bauform (ca. 90%) - Grund kleine Bauform und geringe Kosten [2] - http://de.wikipedia.org 08.05.2008 Daniel Strommenger

Mikrofon - Mikrofonverstärker - Membran ist hochohmige Spannungsquelle, Strom muss erhöht werden um Signal störungsfrei weiter zu leiten [2] - http://de.wikipedia.org 08.05.2008 Daniel Strommenger

Mikrofon - Mikrofonverstärker - seine Aufgabe ist es Signale für Übertragung durch Mikrofonkapsel anzupassen - Impedanzwandler ist in Kapsel intigriert - meistens mit FET realisiert - kein Spannungsverstärker! 08.05.2008 Daniel Strommenger

- 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 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Allgemein - Verstärker kann über Transistoren- Schaltung realisiert werden => bessere Qualität, höherer Aufwand - oder über Operationsverstärker (OPV) => schlechtere Qualität, geringerer Aufwand 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Kenngrößen - für einen maximalen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung spezifiziert - Verstärkungsfaktor (Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsgröße) - Betriebspannung 08.05.2008 Daniel Strommenger

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 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Schaltung Mikrofon – 2 polig Mikrofon – 3 polig 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Schaltung Umkehrverstärker [3] – Skript Schaltungstechnik 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Schaltung 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Schaltung 08.05.2008 Daniel Strommenger

Vorverstärker - Schaltung weitere Bauteile über Schaltungsanforderungen auswählen 08.05.2008 Daniel Strommenger

[1] - http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatormikrofon, Abruf 05.05.08 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, Vogel Elektronik 3, (16. Auflage, 2007) [5] - U. Tietze/Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer (12. Auflage, 2002 ) 08.05.2008 Daniel Strommenger

Noch Fragen? 08.05.2008 Daniel Strommenger