驻极体传声器小型前置放大器的设计

驻极体传声器小型前置放大器的设计

　0 引言

　　随着我国通讯事业的迅猛发展，对驻极体传声器的需求也越来越大。目前，一些小型的驻极体传声器虽然可以将场效应管集成于传声器内部，但由于高端产品的售价高昂，低端产品传声器的精度和灵敏度又无法保证，再加上传统的前置放大器体积又过于庞大。因此，设计一种体积尽可能小，成本低廉而性能优良的前置放大器具有十分重要的意义。

　　1 驻极体传声器的原理概述

　　传声器是一种将声信号转变为相应的电信号的电声换能器。驻极体传声器是一种用驻极体材料制造的新型传声器。它具有结构简单、灵敏度高等优点，被广泛应用于语言拾音、声信号检测等方面。

　　驻极体传声器内部主要包括声电转换和阻抗变换两部分。声电转换部分包括振膜、极板、空隙三部分。声电转换的关键元件是振动膜，它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜，然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷，膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开，这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当声音传入时，振膜随声波的运动发生振动，此时振膜与固定电极间的电容量也随声音而发生变化。从而产生了随声波变化而变化的交变电压信号，如此就完成了声音转换为电信号的过程。电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声音的频率。驻极体传声器振膜与极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而这个电信号输出阻抗很高，而且很弱。因此，不能将驻极体传声器的输出直接与音频放大器相接。而场效应晶体管具有输入阻抗极高、噪声系数低的特点，因此，一般是在传声器内部接入一只输入阻抗极高的结型场效应晶体三极管用来放大驻极体电容产生的电压信号，同时以比较低的阻抗在源极S或者漏极G输出信号，实现阻抗变换，如图1所示。

阻抗转换器

　　图1可以看出UOUT1或UOUT2为传声器的输出信号，由于UOUT1不会受到电源噪声VDD的影响，具有较强抗电源噪声干扰能力，所以将UOUT1接到前置放大器进行放大。

　　2 前置放大电路的设计分析

　　前置放大器的作用一方面是对电容传声头输出的信号进行预放大，另一方面主要是将电容头的高输出阻抗转换为低阻抗输出。小型前置放大器的电路主要包括两部分，其中一部分是场效应管组成的阻抗变换电路，另一部分就是下面将详细分析的放大电路。

　　2．1 放大电路的简化模型

　　传声器的前置放大电路如图2所示。图中运放采用了美国美信公司的麦克风前置放大器MAX4465，MAX4465为5脚SC70封装，低成本，微功耗。下面对这一电路的原理进行简化分析和说明。为便于电路的分析，令Z1＝R1+1／(jωC1)，Z2＝R2／／1／(jωC2)＝R2／(1+jωR2C2)，根据理想运放所具有的虚短和虚断的特点，可以得到电路的传递函数为：

　　从式(1)可以看出。当ω→∞或ω→0时，电路的传递函数Au→1。

传声器的前置放大电路

　　2．2 中频段通带增益的估算

　　在语音信号的频段(20 Hz～20 kHz)内，选择合适的R2、C2值，使R2C2≈O，则1+jωR2C2≈1，若1+jωR1C1≈jωR1C1则带入式(1)传递函数中，可得Au≈1+R2／R1。若取R2=10R1，则Au=1+R2／R1≈R2／R1。

　　2．3 上限截止频率的估算

　　当信号的频率较高时，即在通频带内ω值较大，且R2=10R1时，式(1)可变为：

　　从上式可以看出，ω=1／(R2C2)，即f=1／(2πR2C2)是电路对应的上限截止频率。

　　2．4 下限截止频率的估算

　　当信号的频率较低时，即在通频带内ω值较小且R2=10R1时，则1+jωR2 C2≈1，式(1)可变为：

　　从上式可以看出，ω=1／(R1C1)时，即f=1／(2πR1C1)是电路对应的下限截止频率。

　　2．5 前置放大电路的仿真结果

　　在电路的设计过程中，我们用电路仿真软件进行了仿真验证，仿真结果如图3所示。

仿真结果

　　从图3中可见，上述估算结果和仿真结果基本一致，同时，前置放大电路的实际调试结果也与上述分析基本吻合。

　　3 小型前置放大器结构特点

　　根据上述原理设计的前置放大器电路板直径约为10 mm(1／2inch)，其本身具有的微小体积，与高灵敏度的1／2inch驻极体传声器配合后可以大大缩小整个传声器系统的总体积，从而可以更好地满足复杂情况下对传声器体积的严格要求。

　　4 总结

　　本文中所设计的传声器前置放大电路具有体积小，成本低廉，输入阻抗高，抗干扰性能强等优点。在电路加工过程中，使用高精度数字万用表，对元器件进行了精细的筛选，确保了同一批次不同前置放大器之间的一致性。此外，前置电路还可根据需要选用3～18 V电压源供电，以满足不同条件下的工程需求。目前1／2英寸驻极体传声器前置电路器在工程实践中已经得到了很好的应用。

阅读全文

放大器(209540) 放大器(209540)
传声器(12945) 传声器(12945)

前置放大器

详细技术资料请查http://550742450.qzone.qq.com* 899型特低噪声直流前置放大器（模块）：1、频率范围： DC—1.5Hz2、噪声电压（0.1Hz—1.5Hz）： Vn（p-p）

2012-02-23 20:50:05

前置放大器

详细技术资料请查http://550742450.qzone.qq.com* 899型特低噪声直流前置放大器（模块）：1、频率范围： DC—1.5Hz2、噪声电压（0.1Hz—1.5Hz）： Vn（p-p）

2012-02-23 20:52:16

前置放大器如何选型？

输入信号为几十纳安培电流，需要相匹配的低噪声前置放大器、二级放大器以及二值化比较器，最终输出LVDS形式信号给FPGA进行处理

2023-11-17 06:13:52

前置放大器技术参数分析

，较高的增益。根据频带，增益，输入电阻等分为多个型号。应用领域：用于传感器的检测用于温度的测量用于磁场的检测ATA-5000前置放大器ATA-5120型号参数：带宽：DC~1MHz 最大输出电压

2017-08-14 14:37:37

放大器，低噪声前置放大器参数，前置放大器厂家

低噪声放大器是噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。ATA-5000系列是用于极微小信号检测的前置放大器，采用超低噪声的电源供电，较高的增益。根据频带，增益，输入电阻等分为多个型号。

2017-09-15 11:59:22

DWDM电路中的对数运算互阻抗前置放大器研究浅析

作为密集波分复用电路中使用的光功率计的开发的一部分，我们对一种对数运算互阻抗前置放大器进行了研究，将其性能与另一种开关增益互阻抗前置放大器进行了比较。利用MMICAD LAYOUT™软件以及LPKF C60 样品电路板雕刻机，我们制作了电路的样品。

2019-06-21 07:51:15

FAN3850A麦克风前置放大器的典型应用

用于FAN3850A麦克风前置放大器的典型应用单声道麦克风电路，带数字输出。 FAN3850A集成了前置放大器，LDO和ADC，可将驻极体电容式麦克风（ECM）输出转换为数字脉冲密度调制（PDM

2020-06-18 16:08:28

Peavey 5150 JFET前置放大器仿真器

描述Peavey 5150 JFET 前置放大器仿真器

2022-08-03 07:33:14

为什么调理电路的前端要加低噪音前置放大器呢？

为什么调理电路的前端要加低噪音前置放大器呢？

2023-04-25 10:42:34

低噪声双前置放大器LM381电子资料

概述：前置放大器-低噪声双前置放大器LM381。该器件适合应用在低电平信号低噪声情况下，是一含二完全独立的双组前置放大器。

2021-04-09 06:55:23

低音前置放大器的资料分享

描述低音前置放大器

2022-08-04 06:48:01

分享一款不错的驻极体传声器小型前置放大器的设计

驻极体传声器的原理是什么驻极体传声器小型前置放大器的设计

2021-04-21 06:40:18

分享一款不错的基于LabVIEW平台的多路前置放大器的自动测量系统

本研究开发了基于LabVIEW平台的多路前置放大器的自动测量系统，可实现多路放大器技术指标的全部自动测量或选项测量。

2021-04-20 06:35:09

单节9V电池电源和驻极体麦克风前置放大器设计流程

描述该 TI 精密设计详细说明了与驻极体麦克风胶囊配合使用的前置放大器的设计流程。它介绍了驻极体麦克风的基本构造和工作原理，并使用 OPA172 将麦克风的输出放大为通用模拟线路电平电压。主要特色

2018-11-27 09:25:04

双晶体管怎么实现低噪声化的测量用高速前置放大器？

用双晶体管实现低噪声化的测量用高速前置放大器

2019-10-31 09:02:08

在低噪声的前置放大器中使用低电阻值

在低噪声的前置放大器中使用低电阻值在测量用方面需要低噪声的前置放大器。制作低噪声前置放大器时，在传感器的信号源电阻低的用途上，选择等价输人噪声电压低的双极输人型OP放大器（AD797、OP27等

2008-09-27 11:42:20

声发射前置放大器

声发射前置放大器是声发射检测系统中的一个重要组成部分，它的功能是对从传感器侦测到的微弱的声发射信号进行放大处理，同时把不需要的信号滤掉，这样提高了信噪比，继而将信号通过同轴电缆传输到采集器和处理电路。前置放大器一般有如下几个功能电路：低噪声输入电路，中间级放大电路，滤波电路，输出级电路及电源部分，如下图

2017-02-07 16:45:26

如何通过∑-△A／D转换器去设计地震采集系统前置放大器？

请问∑-△A／D转换器的优点是什么？如何通过∑-△A／D转换器去设计地震采集系统前置放大器？

2021-04-13 07:10:28

如何采用LabVIEW实现多路前置放大器自动测量系统的设计？

本研究开发了基于LabVIEW平台的多路前置放大器的自动测量系统，可实现多路放大器技术指标的全部自动测量或选项测量。

2021-04-12 06:45:47

搭配使用前置放大器与NI射频信号源

硬件: PXI/CompactPCI>>Controllers问题:为什么NI PXI-5690前置放大器不能搭配NI PXI-5670/5671/5672射频矢量信号源使用，放大射频

2014-12-03 15:15:51

无损检测声发射前置放大器介绍

声发射前置放大器是声发射检测系统中一个重要部分，声发射前置放大器功能是完成从传感器侦测到的声发射信号，通过声发射前置放大器来放大处理，提高信噪比，同时把不需要得信号滤波掉，而且保证放大后的信号即

2015-05-08 20:05:56

极化或预极化传声器的前置放大器能不能用一般的放大电路代替？？？？

小弟现在需要使用一款极化传声器，但是在网上查看的资料大多都是传声器配有一个前置放大器，查了一下发现前置放大器的尺寸太大，不知道可以不以用一般的放大电路代替传声器前置放大器？？？？急求急求？？？？

2016-07-13 16:15:48

构建一个前置放大器

描述Protoriam PreAmp4v3-public前置放大器 4 易于构建，并提供主动音量、低音和高音控制。即使使用线性电位器，音量控制也具有自然对数调节刻度。使用示例是 DIY

2022-06-27 07:58:39

求帮忙设计一种远程传感器前置放大器？

求大佬分享一款可以通过单个导线对或同轴电缆传输信号和电能的远程传感器前置放大器？

2021-04-12 06:35:54

用于FAN3850A麦克风前置放大器的典型应用立体声麦克风电路

用于FAN3850A麦克风前置放大器的典型应用立体声麦克风电路，带数字输出。 FAN3850A集成了前置放大器，LDO和ADC，可将驻极体电容式麦克风（ECM）输出转换为数字脉冲密度调制（PDM

2020-06-19 10:45:06

电容传声器的主要技术指标

振膜的大小也对瞬态响应有影响。大膜片传声器的瞬态影响劣于小膜片传声器，声音解析力因而不如小膜片传声器。动态范围(dynamicrange)传声器的动态范围上限由拾音系统(传声器与前置放大器)的失真

2012-09-12 19:12:57

西安微小信号前置放大器参数指南

西安微小信号前置放大器简介：安泰电子ATA-5000系列是用于极微小信号检测的前置放大器，采用超低噪声的电源供电，较高的增益。根据频带，增益，输入电阻等分为多个型号。应用领域：用于传感器的检测用于

2017-08-09 14:38:02

请教一下关于前置放大器和音频放大器的问题

Q5（2N5951 JFET transistor）是前置放大器，IC1(LM386)是音频放大器，J1是扬声器请问R14是负载电阻吗，作用是什么？前置放大器电路中电阻电容作用是什么？如何用一个普通运放设计一个音频放大器？

2017-12-01 07:41:57

请问多级放大电路设计中前置放大器的放大倍数越大好吗

请问多级放大电路设计中，前置放大器的放大倍数越大好，还是后级放大器的放大倍数越大好？还是前后放大倍数比较均匀好？

2018-12-03 09:30:59

请问怎样去设计前置放大器？

前置放大器的简介怎样去设计前置放大器？如何对前置放大器进行仿真测试？

2021-04-21 06:24:39

请问直流前置放大器的应变计放大电路是什么样的？

直流前置放大器的应变计放大电路图

2019-11-04 09:03:31

麦克风前置放大器和处理器的资料分享

描述麦克风前置放大器和处理器我将其设计为 dbx 286s 麦克风前置放大器和处理器的廉价版本。它并不完全有效，但前置放大器和滤波器都很好。噪音门需要工作。我在一个项目中使用了前置放大器和滤波器

2022-07-26 06:41:31

环形天线前置放大器电路

环形天线前置放大器电路

2009-03-18 19:43:25

1045

超低漏电前置放大器电路图

超低漏电前置放大器电路图

2009-03-20 08:55:03

628

磁性传感前置放大器

磁性传感前置放大器

2009-03-20 10:28:32

506

两米波段步谈机前置放大器电路图

两米波段步谈机前置放大器电路图

2009-03-21 08:48:28

838

磁带机前置放大器电路图

磁带机前置放大器电路图

2009-03-24 08:38:48

3122

磁话筒前置放大器电路图

磁话筒前置放大器电路图

2009-03-24 08:39:12

1265

带RIAANAB补偿的前置放大器电路图

带RIAA,NAB补偿的前置放大器电路图

2009-03-24 08:41:41

1116

话筒前置放大器电路图

话筒前置放大器电路图

2009-03-24 08:42:54

11456

拾音器音频前置放大器电路图

拾音器音频前置放大器电路图

2009-03-24 08:44:08

11698

通用前置放大器电路图

通用前置放大器电路图

2009-03-24 08:45:00

1954

无变压器微音前置放大器放大器电路图(平衡输入)

无变压器微音前置放大器放大器电路图(平衡输入)

2009-03-24 08:46:50

2010

高阻抗前置放大器电路图

高阻抗前置放大器电路图

2009-06-27 10:12:40

684

差动型前置放大器电路图

差动型前置放大器电路图

2009-07-07 10:01:59

552

电荷前置放大器实用电路图

电荷前置放大器实用电路图

2009-07-07 10:02:45

1782

前置放大器等效电路图

前置放大器等效电路图

2009-07-07 10:04:27

518

前置放大器实用电路图

前置放大器实用电路图

2009-07-07 10:05:03

850

线激励型前置放大器电路图

线激励型前置放大器电路图

2009-07-07 10:05:33

587

前置放大器电路图

前置放大器电路图 前置放大器电路图

2009-07-08 11:35:01

2544

AD转换器的前置放大器电路图

AD转换器的前置放大器电路图

2009-07-17 11:21:51

3359

驻极体传声器测试

驻极体传声器测试

2009-08-12 12:10:49

460

驻极体麦克风前置放大器

驻极体麦克风前置放大器 该电路适用于采用驻极体

2009-09-05 16:03:34

7436

通用JFET前置放大器

通用JFET前置放大器该结型场效应

2009-09-05 16:11:00

1694

频率计数器前置放大器

频率计数器前置放大器 该前置

2009-09-07 10:44:57

947

音频至UHF的前置放大器

音频至UHF的前置放大器 该前置

2009-09-07 10:54:29

1044

通用前置放大器

通用前置放大器 该电路适用于通用的

2009-09-07 11:09:32

973

宽带天线前置放大器

宽带天线前置放大器 该宽带天线前置

2009-09-07 16:57:08

723

HF宽带前置放大器

HF宽带前置放大器 该HF/SW接收机前置放大器由以下器件构成;宽带环形

2009-09-07 17:09:42

848

环形天线前置放大器

环形天线前置放大器 该前

2009-09-07 17:34:04

1111

双前置放大器

双前置放大器 如果相把

2009-09-08 16:36:14

791

前置放大器的接收机接口电路

前置放大器的接收机接口电路

2009-09-18 16:21:58

506

前置放大器的收发定序器

前置放大器的收发定序器

2009-09-25 14:44:28

456

示波器前置放大器

示波器前置放大器

2009-09-29 11:38:56

1808

HF前置放大器

2009-10-06 14:09:47

1207

宽带前置放大器

宽带前置放大器 Motorola公司的MWA110，120或130是宽带

2009-10-06 16:15:49

1222

RF前置放大器

2009-10-06 16:18:31

867

PXPB系列声发射前置放大器

PXPB系列声发射前置放大器 PXPA(PengXiang Pre-Amplifier)PXPB系列声发射前置放大器特点体积小抗撞击高带宽低噪音散热好部分

2009-10-21 14:41:15

1024

唱机前置放大器电路 (Phono Preamplifier)

唱机前置放大器电路 (Phono Preamplifier) Parts:

2009-12-24 10:17:55

6567

通用前置放大器电路--Universal Preamplif

通用前置放大器电路--Universal Preamplifier Most audio amplifie

2009-12-26 13:06:50

1474

低噪声前置放大器电路的设计步骤

低噪声前置放大器电路的设计步骤 前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。

2009-12-26 14:32:29

4335

使用斩波型OP放大器的低漂移热电偶前置放大器

使用斩波型OP放大器的低漂移热电偶前置放大器 电路的功能广泛用于温度检测的热电仙电

2010-04-28 13:43:10

905

电流模跨阻型前置放大器的设计

将电流模跨阻型前置放大器各方面的特征归纳如下: ☆ 电路名称:电流模跨阻型前置放大器 ☆ 实现功能:将光检测器输出的微弱电流脉冲信号转换成一定的电压脉冲信号 ☆ 实现工艺:21

2011-09-07 18:50:57

前置放大器电路噪声分析

前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。随后，详尽分析了噪声的来源，为设计低噪声前置放

2012-10-24 14:53:57

3044

音频前置放大器电路详解

前置放大器电路如下图所示，采用A运算放大器作音频前置放大电路。其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。

2016-05-18 17:58:05

26146

传声器前置放大器的电路原理图

这个声音放大器利用一个运算放大器来放大传声器接收到的信号。这个运算放大器最高可以将声音扩大27db。分压变阻器R0在反馈回路中提供一个放大控制。

2016-07-29 19:56:39

5714

驻极体电容传声器

教案-驻极体电容传声器

2016-12-17 15:50:05

前置放大器

前置放大器的PPT

2017-03-01 21:53:29

驻极体传声器能够具有体积小，成本低廉，输入阻抗高等优点的原理设计

随着我国通讯事业的迅猛发展，对驻极体传声器的需求也越来越大。目前，一些小型的驻极体传声器虽然可以将场效应管集成于传声器内部，但由于高端产品的售价高昂，低端产品传声器的精度和灵敏度又无法保证，再加上传统的前置放大器体积又过于庞大。因此，设计一种体积尽可能小，成本低廉而性能优良的前置放大器具有十分重要的意义。

2018-06-10 14:48:00

4892

音频前置放大器电路图大全（八款音频前置放大器电路设计原理图详解）

本文主要介绍了音频前置放大器电路图大全（八款音频前置放大器电路设计原理图详解）。在设计电路一中，前置放大器的增益控制采用直流音量控制方式。前置放大器是由全差分运放和电阻构成的反相比例放大器，其增益

2018-03-26 11:35:00

89611

6J1胆前置放大器,6J1 preamplifier

6J1胆前置放大器,6J1 preamplifier 关键字：前置放大器,电子管前置放大电路,前置放大器制作

2018-09-20 19:01:00

2024

什么是前置放大器到底需不需要它

什么是前置放大器？前置放大器的功能被过度宣传了，都被人们吹出花儿来了，但是我们要知道前置放大器最基本的功能是：提高增益 – 也就是获取微弱的声音信号，并将信号提升至线路电平。

2019-06-20 11:54:05

12944

前置放大器怎么接？

前置放大器一般是连接纯后级功放的，前置放大器是放大电压，纯后级功放是放大电流，前置放大器是各种音源设备和功率放大器之间的链接设备，音源设备的输出信号电平都比较低，不能推动功率放大器正常工作，而前置放大器正是起到信号放大的作用。

2019-07-04 10:51:03

17200

前置放大器工作原理

前置放大器的主要目的是，在那些涉及到低级别声学信号的应用中，改善接收器的信噪比。通过提供补充的低噪声放大，前置放大器在主检测设备，使用低增益从而限制时基噪声。前置放大器容许检测小的回波，而这些回波在主检测设备中即使使用最大的增益也可能无法检测出来。此外，在前置放大器中的RF带通滤波有助于限制高频噪声。

2019-07-04 11:10:25

12946