Схема подключения электретного микрофона. Подключение электретного микрофона к трансиверам KENWOOD

Данная статья написана на основании опыта изготовления более чем двух сотен данных переходников. За основу была взята схема из статьи из журнала «Радиодизайн» № 18, с. 52 (рис.1).

Указанные на схеме элементы не очень критичны, дроссель RFC можно не устанавливать. Первоначально данная схема была изготовлена в небольшой аккуратной коробочке, которая постоянно за что-нибудь цеплялась и вскоре стала очень сильно раздражать. После чего возникла идея изготовления переходника, который не особо отличался от фирменного разъема. Было испытано множество различных вариантов. Вашему вниманию предоставляется окончательный вариант.

Берем стандартный 8 штырьковый разъем и разбираем его, как указано на рис.2.

Все выводы, за исключением № 7, максимально укорачиваем. Оставшийся вывод является общим микрофонным проводом для трансиверов всех моделей. Диаметр отверстия в торце разъема увеличиваем до 7,2 мм напильником (я протачиваю на токарном станке, но напильником тоже довольно быстро получается).

Далее берем разъем для 3.5 мм аудио – штекера, обрезаем его, как указано на рис.3 (длина оставшейся накручивающейся части составляет 10-11 мм). Для улучшения контакта центральные проводники сгибаются и спаиваются вместе, а корпусной вывод укорачивается. К выводам припаиваем проводники, лучше во фторопластовой изоляции.

Для изоляции надевается термоусадочная трубка и нагревается любым способом. Накручиваем обрезанный 11 мм остаток корпуса. Изготавливаем и надеваем прокладку с вырезанным отверстием в зависимости од диаметра корпуса с термоусадочной трубкой из любого изоляционного материала – фторопласт, текстолит, но самый простой вариант из полиэтиленовой бутылки.

А вот так выглядит готовая плата (рис.4). Через отверстие по центру проходят два проводника, а выемка по краю платы служит для пайки к оставшемуся выводу 7 на микрофонном штекере.

Процесс сборки происходит следующим образом:

1. Откручиваем полукольцо в торце микрофонного штекера, вставляем аудио-разьем, зажимаем скобу и по периметру обрезаем изоляционную прокладку. Таким образом изолируются две части изготавливаемого переходника и оплетка микрофонного кабеля не будет иметь контакта с корпусом трансивера;

2. Берем два фторопластовых провода длиной по 1см и припаиваем их -

ICOM - к выводам 1 и 2

KENWOOD – к выводам 1 и 5

YAESU - к выводам 2 и 8 (прежде чем изготавливать переходник к трансиверу данной модели проверьте наличие напряжения на 2 выводе).

Проводники пропускаем через отверстия в плате и припаиваем к соответствующим точкам, а сама плата в месте выемки крепится к выводу 7 (корпус микрофона);

3. К плате припаиваем проводники от адуио-разьема;

4. На плату надевается термоусадочная трубка и нагревается, для исключения случайных контактов платы со стенкой корпуса разъема;

5. Собираем разъем, завинчиваем крепежный винт.

Шаги сборки можно увидеть на рис.5.

Вот так выглядит переходник на моем ICOM 756 PRO 3 (рис.6).

Любые конструктивные пожелания и предложения встречу с благодарностью.

Мой адрес: [email protected] тел. 8-067-167-34-50 или 8-05662-2-22-23

Юрий Примак, UT7EL

Так уж сложилось, компания KENWOOD (в отличие от ICOM), соблюдая давнюю традицию, комплектует свои коротковолновые трансиверы динамическими микрофонами. Вследствие чего и микрофонный вход, прежде всего, рассчитан на их подключение. Переход на электретный микрофон требует проведения небольшой модернизации, и для этого понадобится источник постоянного напряжения, а сама доработка повлечет за собой добавление нескольких элементов. Хорошо еще, что KENWOOD предусмотрел наличие низковольтного источника постоянного напряжения, т.н. фантомное питание, и вывел его на 5-й контакт микрофонного разъема (круглого, 8-ми контактного).

Кто-то скажет — «тоже мне проблема…». Однако, довольно часто натыкаюсь на эфирные разговоры по этой тематике, и вопрос — «А как подключить?» до сих пор актуален. Кто-то где-то что- то читал, с кем-то говорил, что-то кому-то рассказывал, и разговоры про «ЭТО» ведутся постоянно.

Мне же хочется акцентироваться на следующем. Подключить- то, как вы понимаете, совсем не сложно, существуют несколько вариантов. Воспользуемся самой простой и типовой схемой подключения. Она достаточно хорошо известна, и содержит всего несколько деталей. И тем не менее…

Многие из тех с кем довелось разговаривать, сетовали — мол, источник +8В, который «сидит» на 5-ом контакте микрофонного разъема в трансиверах KENWOOD давно выгорел, и они не могут воспользоваться таким способом.

Действительно, этот источник очень слабенький, в пользовательской инструкции про него написано, что его нагрузочная способность не более ЮмА. Ко всему прочему он без защиты — малейшее замыкание и … спасибо за компанию. Сам долгое время избегал включения электретного микрофона таким способом. До сих пор, чаще всего, пользуюсь внешним питанием, причем … батарейным. Но это не значит, что следует отказываться от подобного способа подключения.

Как-то понадобилось подключить тайваньскую телефонную гарнитуру к TS-570. Не долго думая, на махонькой платочке спаял схемку на SMD элементах, - заняла она очень мало места. А чтобы исключить короткого замыкания шины +8В, включил последовательно крохотный светодиодик, из тех, что ярко светятся при слабом прямом токе, что-нибудь около 1мА. Попробуйте замкнуть микрофонный вход пинцетом, и он сразу же засветится.

Разнообразие электретных микрофонов огромно, но недорогие модели мультимедийных гарнитур содержат, как правило, низковольтные микрофоны с питанием 1,5..,5В. Профессиональные запитываются от источника фантомного питания напряжении +48В.

В данном случае выбор ограничительного резистора большого принципиального значения не имеет. Я пользуюсь таким правилом: выбираю резистор, отталкиваясь от питающего напряжения. На каждый вольт питания от 7500м до 1кОм. При напряжении питания 8В суммарный резистор будет в пределах 6,2…7,5кОм (с учетом падения напряжения на светодиоде).

Выходное напряжение (пиковое) некоторых электретных микрофонов даже на относительно низкоомной нагрузке может достигать нескольких вольт, особенно, при близком расположении к говорящему. Поставив маленький переменный резистор, можно подобрать необходимый уровень. А, если он совмещен с выкючателем, еще лучше. Включить его желательно именно так, как указано на схеме, после конденсатора постоянной емкости, а не до него. Смысл в том, что к микрофонному входу трансивера подключается катушка динамического микрофона, замыкая постоянную составляющую на экран (AGND).
В своем большинстве микрофонный разъем дешевых телефонных гарнитур (мультимедийных) разных производителей — миниджек (3,5″). И существует вполне определенный способ их распайки. В свою очередь распайка ответного разъема может делаться «под себя». Я именно на это и напоролся при первом же включении своей гарнитуры. Распаяв, ответный разъем под самодельный микрофон, все, как и полагается, работало. Собственно, даже и не предполагал, что когда-нибудь увижу свечение ограничительного светодиода. Ан, нет, воткнул гарнитуру- загорелся светодиод. Я, мягко говоря, аж «прибалдел».
Оказалось, что заводская распайка данной гарнитуры сделана таким образом, на который я и не рассчитывал. Светящийся светодиод подсказал мне, что микрофонный вход сел «на землю» и рассчитывать на сигнал нечего — предстоит разбираться в чем дело!. Оказалось, что средний контакт разъема этой гарнитуры замкнулся с экраном соединительного провода, а у меня в ответном разъеме он был запараллелен с центральным контактом (по всей видимости, заводской брак). Пришлось привести в соответствие - все восстановилось и заработало. Казалось бы, ничего особенного, а повозиться пришлось.
И еще. Вы подключили неизвестный микрофон. Распайка разъема правильная, а светодиод горит. Значит этот микрофон или неисправный (КЗ), или динамический, катушка которого и замкнула цепь фантомного питания на «землю» (по постоянному току она имеет незначительное сопротивление).

Конденсатор 1000пФ нужно припаять непосредственно на контакты микрофонного разъема. Постарайтесь собрать схему наиболее компактно без длинных соединительных проводов.

Схема 1

Предлагаю схему подключения компьютерной гарнитуры к трансиверу FT-840. Все дискретные элементы (R) размещены в корпусе разъема гарнитуры, напаиваются непосредственно на выводы стандартного разъема для трансиверов FT (родной микрофонный разъем гарнитуры можно отрезать), а блочная часть микрофонного разъема, установленная в трансивере, доработана следующим образом: Освобождаем вывод 2 разъема (в трансивере он соединен с массой) для этого аккуратно подрезаем скальпелем печатный проводник и подаем на него напряжение 9 вольт, которое снимаются с вывода 2 разъема JP7201 (движок резистора VR7201-1 VR-B-UNIT).

Рис. 1 Схема подключения (вариант 1)

Резисторы R1 и R2 подбираются таким образом, что бы на выводе плюс электретного микрофона было напряжение примерно 1–1,5 в. Желательно, указанные резисторы выдержать одинаковыми по величине. Что бы трансивер мог после переделки работать и со штатным микрофоном, необходимо в разъеме штатного микрофона (мыльницы) проводник, идущей к контакту 2 перепаять на контакт 5 или 7. (масса) Указанный способ переделки подходит и для других аналогичных трансиверов, например FT-990.

По отзывам корреспондентов в эфире, сигнал с подавляющем большинством опробованных мной современных компьютерных гарнитур получал высокие оценки. В процессе эксплуатации, из стандартного разъема трансивера, мной был сконструирован переходник для микрофонного входа, после чего отпала необходимость отрезать стандартный разъем при смене гарнитуры. Для телефонного разъема переходник можно приобрести в радиомагазине.

Схема 2

Рис. 2 Схема подключения (вариант 2)

Часто при работе в эфире необходимо, чтобы руки были свободными. Например, использование компьютера. К тому же, при долгой работе в эфире рука устает держать стандартный микрофон-"мыльницу". Поэтому предлагаю такую схему подключения гарнитуры, которая используется для компьютерных мультимедиа и продается в компьютерных салонах. Все дискретные элементы (R, C) размещены в корпусе разъема гарнитуры (старый разъем отрезан), а блочная часть микрофонного разъема доработана. Освободив вывод 2 (подрезав скальпелем печатный проводник) и подав на нее 9 вольт, которые снимаются с вывода 2 разъема JP7201 (движок резистора VR7201-1 VR-B-UNIT).

Микрофоны (электродинамические, электромагнитные, электретные, угольные) - основные параметры, маркировка и включение в электронных схемах.

В радиоэлектронике находит широкое применение микрофон — устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические. Под микрофоном обычно понимают электрический прибор, служащий для обнаружения и усиления слабых звуков.

Основные параметры микрофонов

Качество работы микрофона характеризуется несколькими стандартными техническими параметрами:

• чувствительностью,
• номинальным диапазоном частот,
• частотной характеристикой,
• направленностью,
• динамическим диапазоном,
• модулем полного электрического сопротивления,
• номинальным сопротивлением нагрузки
• и др.

Маркировка

Марка микрофона обычно наносится на его корпусе и состоит из букв и цифр. Буквы указывают тип микрофона:

• МД - катушечный (или «динамический»),
• МДМ - динамический малогабаритный,
• ММ - миниатюрный электродинамический,
• MЛ - ленточный,
• МК - конденсаторный,
• МКЭ - электретный,
• МПЭ - пьезоэлектрический.

Цифры обозначают порядковый номер разработки. После цифр стоят буквы А, Т и Б, обозначающие, что микрофон изготовлен в экспортном исполнении — А, Т — тропическом, а Б - предназначен для бытовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Маркировка микрофона ММ-5 отражает его конструктивные особенности и состоит из шести символов:

• первый и второй............... ММ — микрофон миниатюрный;
• третий................................ 5 — пятое конструктивное исполнение;
• четвертый и пятый........... две цифры, обозначающие типоразмер;
• шестой............................... буква, которая характеризует форму акустического входа (О — круглое отверстие, С — патрубок, Б — комбинированное).

В практике радиолюбителей используется несколько основных типов микрофонов: угольные, электродинамические, электромагнитные, конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические.

Электродинамические микрофоны

Название микрофонов этого типа считается устаревшим и сейчас эти микрофоны называют катушечными.

Микрофоны этого типа очень часто используют любители звукозаписи, благодаря их сравнительно высокой чувствительности и практической нечувствительности к атмосферному влиянию, в частности, действию ветра.

Они также не боятся толчков, просты в использовании и обладают способностью выдерживать без повреждений большие уровни сигналов. Положительные качества этих микрофонов преобладают над их недостатком: средним качеством записи звука.

В настоящее время для радиолюбителей большой интерес представляют выпускаемые отечественной промышленностью малогабаритные динамические микрофоны, которые используются для звукозаписи, звукопередачи, звукоусиления и различных систем связи.

Изготавливаются микрофоны четырех групп сложности — 0, 1, 2 и 3. Микрофоны малогабаритные групп сложности 0, 1 и 2 используются для звукопередачи, звукозаписи и звукоусиления музыки и речи, а группы 3 — для звукопередачи, звукозаписи и звукоусиления речи.

Условное обозначение микрофона состоит из трех букв и цифр. Например, МДМ-1, микрофон динамический малогабаритный первого конструктивного исполнения.

Особый интерес представляют электродинамические миниатюрные микрофоны серии ММ-5, которые можно впаивать прямо в плату усилителя или использовать в качестве встроенного элемента радиоэлектронной аппаратуры.

Микрофоны относятся к четвертому поколению компонентов, которые разработаны для РЭА на транзисторах и интегральных микросхемах.

Микрофон ММ-5 выпускается одного типа в двух вариантах: высокоомном (600 Ом) и низкоомном (300 Ом), а также тридцати восьми типоразмеров, которые отличаются только сопротивлением обмотки постоянному току, расположением акустического входа и его вида.

Основные электроакустические параметры и технические характеристики микрофонов серии ММ-5 приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Рис. 1. Принципиальная схема включения на входе УЗЧ громкоговорителя в качестве микрофона.

При отсутствии динамического микрофона радиолюбители часто используют вместо него обычный электродинамический громкоговоритель (рис. 1).

Электромагнитные микрофоны

Для усилителей низкой частоты, собранных на транзисторах и имеющих низкое входное сопротивление, обычно используют электромагнитные микрофоны.

Электромагнитным микрофонам свойственна обратимость, то есть они могут использоваться и как телефоны. Широкое распространение имеют так называемый дифференциальный микрофон типа ДЭМШ-1 и его модификация ДЭМШ-1А.

Неплохие результаты получаются при использовании вместо электромагнитных микрофонов ДЭМШ-1 и ДЭМ-4М обычных электромагнитных наушников от головных телефонов ТОН-1, ТОН-2, ТА-56 и др. (рис. 2 - 4).

Рис. 2. Принципиальная схема включения на входе УЗЧ электромагнитного наушника в качестве микрофона.

Рис. 3. Принципиальная схема включения электромагнитного микрофона на входе УЗЧ на транзисторах.

Рис. 4. Принципиальная схема включения электромагнитного микрофона на входе УЗЧ на операционном усилителе.

Электретные микрофоны

В последнее время в бытовых магнитофонах используются электретные конденсаторные микрофоны. Электретные микрофоны имеют самый широкий диапазон частот - 30...20000 Гц.

Микрофоны этого типа дают электрический сигнал в два раза больший нежели обычные угольные.

Промышленность выпускает электретные микрофоны МКЭ-82 и МКЭ-01 по размерам аналогичные угольным МК-59 и им подобным, которые можно устанавливать в обычные телефонные трубки вместо угольных без всякой переделки телефонного аппарата.

Этот тип микрофонов значительно дешевле обычных конденсаторных микрофонов, и поэтому более доступны радиолюбителям.

Отечественная промышленность выпускает широкий ассортимент электретных микрофонов, среди них МКЭ-2 односторонней направленности для катушечных магнитофонов 1 класса и для встраивания в радиоэлектронную аппаратуру — МКЭ-3, МКЭ-332 и МКЭ-333.

Для радиолюбителей наибольший интерес представляет конденсаторный электретный микрофон МКЭ-3, который имеет микроминиатюрное исполнение.

Микрофон применяется в качестве встраиваемого устройства в отечественные магнитофоны, магниторадиолы и магнитолы, такие как, «Сигма-ВЭФ-260», «Томь-303», «Романтик-306» и др.

Микрофон МКЭ-3 изготовляется в пластмассовом корпусе с фланцем для крепления на лицевой панели радиоустройства с внутренней стороны. Микрофон является ненаправленным и имеет диаграмму круга.

Микрофон не допускает ударов и сильной тряски. В табл. 2 приведены основные технические параметры некоторых марок миниатюрных конденсаторных электретных микрофонов.

Таблица 2.

На рис. 5 приведена схема включения распространенного в радиолюбительских конструкциях электретного микрофона типа МКЭ-3.

Рис. 5. Принципиальная схема включения микрофона типа МКЭ-3 на входе транзисторного УЗЧ.

Рис. 6. Фото и внутренняя приниципиальная схема микрофона МКЭ-3, расположение цветных проводников.

Угольные микрофоны

Невзирая на то что угольные микрофоны постепенно вытесняются микрофонами других типов, но благодаря простоте конструкции и достаточно высокой чувствительности они все еще находят свое место в различных устройствах связи.

Наибольшее распространение имеют угольные микрофоны, так называемые телефонные капсюли, в частности, МК-10, МК-16, МК-59 и др.

Наиболее простая схема включения угольного микрофона приведена на рис. 7. В этой схеме трансформатор должен быть повышающим и для угольного микрофона с сопротивлением R = 300...400 Ом его можно намотать на Ш-образном железном сердечнике с сечением 1...1,5 см2.

Первичная обмотка (I) содержит 200 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,2 мм, а вторичная (II) — 400 витков ПЭВ-1 диаметром 0,08...0,1 мм.

Угольные микрофоны в зависимости от их динамического сопротивления делят на 3 группы:

1. низкоомные (около 50 Ом) с током питания до 80 мА;
2. среднеомные (70... 150 Ом) с током питания не более 50 мА;
3. высокоомные (150...300 Ом) с током питания не более 25 мА.

Из этого следует, что в цепи угольного микрофона необходимо устанавливать ток, соответствующий типу микрофона. В противном случае при большом токе угольный порошок начнет спекаться и микрофон испортится.

При этом появляются нелинейные искажения. При очень малом токе резко снижается чувствительность микрофона. Угольные капсюли могут работать и при пониженном токе источника питания, в частности, в усилителях на лампах и транзисторах.

Снижение чувствительности при пониженном питании микрофона компенсируется простым повышением коэффициента усиления усилителя звуковой частоты.

В этом случае улучшается частотная характеристика, значительно снижается уровень шумов, повышается стабильность и надежность работы.

Рис. 7. Принципиальная схема включения угольного микрофона с использованием трансформатора.

Вариант включения угольного микрофона в усилительный каскад на транзисторе дано на рис 8.

Вариант включения угольного микрофона в сочетании с транзистором на входе лампового усилителя звуковой частоты по схеме рис. 9 позволяет получить большое усиление по напряжению.

Рис. 8. Принципиальная схема включения угольного микрофона на входе транзисторного УЗЧ.

Рис. 9. Принципиальная схема включения угольного микрофона на входе гибридного УЗЧ, собранного на транзисторе и электронной лампе.

Литература: В.М. Пестриков - Энциклопедия радиолюбителя.