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von Daniel Strommenger

Betreuer: Daniel Triebs

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Gliederung

Mikrofonvorverstärker Mikrofon

− Arten und Eigenschaften− Mikrofonverstärker

Vorverstärker− Allgemein− Kenngrößen− Schaltung

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Mikrofon

Mikrofon:

- technisch betrachtet Sensoren die Schalldruck in Signale umwandeln

- Druck wird über Membran auf entsprechenden Wandler übertragen

- durch widerstandsgemäße, elektrodynamische und elektrostatische Umsetzungen

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Mikrofon – Arten

Arten:

- Kohlemikrofone

- Dynamische Mikrofone

- Kristallmikrofone

- Kondensatormikrofone

- Elektret-Kondensator-Mikrofon

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Mikrofon – Arten

Kohlemikrofon:

- Kohlestaub zwischen leitender Membran und Platte

- durch Schwingung verändert sich Widerstand der Anordnung

-> Spannungsänderung

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Mikrofon - Arten

Dynamische Mikrofone:

- nutzen Induktion über leitende Membran und dahinter liegenden Dauermagneten

- durch Schwingen der Membran wird Spannung induziert

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Mikrofon - Arten

Kristallmikrofone:

- Kristalle zwischen leitender Membran und Platte

- Durch Bewegung der Membran -> Druck in der Anordnung, welcher Oberflächenladung an Kristallen erzeugt

-> Spannungsänderung

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Mikrofon - Arten

Kondensatormikrofon:

Leitende Membran und Gegen-elektrode entsprechen der Anordnung eines Plattenkonden-sators

[1] – http://de.wikipedia.org

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Mikrofon - Arten

Kondensatormikrofon:

- Schall bringt Membran zum Schwingen

-> Abstand der Kondensator Platten verändert sich

-> Kapazität ändert sich

-> Spannungsänderung

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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)

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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

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Mikrofon - Arten

Elektret-Kondensatormikrofon:- Meist verbreitete Bauform (ca. 90%)- Grund kleine Bauform und geringe

Kosten

[2] -

http://de.wikipedia.org

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Mikrofon - Mikrofonverstärker

Mikrofonverstärker:- Membran ist hochohmige Spannungsquelle, Strom

muss erhöht werden um Signal störungsfrei weiter zu leiten [2] - http://de.wikipedia.org

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Mikrofon - Mikrofonverstärker

Mikrofonverstärker:

- seine Aufgabe ist es Signale für Übertragung durch Mikrofonkapsel anzupassen

- Impedanzwandler ist in Kapsel intigriert

- meistens mit FET realisiert

- kein Spannungsverstärker!

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Vorverstärker

Vorverstärker:

- verstärkt geringe Spannung am Mikrofonausgang auf brauchbare Werte

- dabei ist eine möglichst rauscharme und störungsfrei Verstärkung gewünscht

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Vorverstärker - Allgemein

Vorverstärker:

- Verstärker kann über Transistoren-Schaltung realisiert werden

=> bessere Qualität, höherer Aufwand

- oder über Operationsverstärker (OPV)

=> schlechtere Qualität, geringerer Aufwand

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Vorverstärker - Kenngrößen

Kenngrößen:

- für einen maximalen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung spezifiziert

- Verstärkungsfaktor (Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsgröße)

- Betriebspannung

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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

Vorverstärker - Kenngrößen

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Vorverstärker - Schaltung

Schaltung:

Mikrofon – 2 polig Mikrofon – 3 polig

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Vorverstärker - Schaltung

Schaltung:

Umkehrverstärker

1

2

RRV −=

[3] – Skript Schaltungstechnik

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Vorverstärker - Schaltung

Schaltung:

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Vorverstärker - Schaltung

Schaltung:

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Schaltung:

weitere Bauteile über Schaltungsanforderungen auswählen

Vorverstärker - Schaltung

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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, VogelElektronik 3, (16. Auflage, 2007)

[5] - U. Tietze/Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer(12. Auflage, 2002 )

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