駐極體話筒的結構原理
駐極體話筒具有體積小,頻率範圍寬,高保真和成本低的特點,已在通訊設備,家用電器等電子產品中廣泛應用。
壹:駐極體話筒的結構與工作原理
駐極體話筒的工作原理可以用圖(1)來表示。
話筒的基本結構由壹片單面塗有金屬的駐極體薄膜與壹個上面有若幹小孔的金屬電極(背稱為背電極)構成。駐極體面與背電極相對,中間有壹個極小的空氣隙,形成 壹個以空氣隙和駐極體作絕緣介質,以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構成壹個平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由於駐極體薄膜上分布有自由電 荷。
當聲波引起駐極體薄膜振動而產生位移時;改變了電容兩極板之間的距離,從而引起電容的容量發生變化,由於駐極體上的電荷數始終保持恒定,根據公式:Q =CU 所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化,從而輸出電信號,實現聲—電的變換。實際上駐極體話筒的內部結構如圖(2)。
由於實際電容器的電容量很小,輸出的電信號極為微弱,輸出阻抗極高,可達數百兆歐以上。因此,它不能直接與放大電路相連接,必須連接阻抗變換器。通常用壹個專用的場效應管和壹個二極管復合組成阻抗變換器。內部電氣原理如圖(3)
電容器的兩個電極接在柵源極之間,電容兩端電壓既為柵源極偏置電壓Ucs,Ucs變化時,引起場效應管的源漏極之間Idc的電流變化,實現了阻抗變換。壹般話筒經變換後輸出電阻小於2千歐。
二:駐極體話筒的正確使用
機內型駐極體話筒有四種連接方式,如圖(4)所示。
對應的話筒引出端分為兩端式和三端式兩種,圖中R是場效應管的負載電阻,它的取值直接關系到話筒的直流偏置,對話筒的靈敏度等工作參數有較大的影響。
二 端輸出方式是將場效應管接成漏極輸出電路,類似晶體三極管的***發射極放大電路。只需兩根引出線,漏極D與電源正極之間接壹漏極電阻R,信號由漏極輸出有壹 定的電壓增益,因而話筒的靈敏度比較高,但動態範圍比較小。市售的駐極體話筒大多是這種方式連接。(SONY用在MD上的話筒也是這類)
三端 輸出方式是將場效應管接成源極輸出方式,類似晶體三極管的射極輸出電路,需要用三根引線。漏極D接電源正極,源極S與地之間接壹電阻R來提供源極電壓,信 號由源極經電容C輸出。源極輸出的輸出阻抗小於2K,電路比較穩定,動態範圍大,但輸出信號比漏極輸出小。三端輸出式話筒市場上比較少見。
無論何種接法,駐極體話筒必須滿足壹定的偏置條件才能正常工作。(實際上就是保證內置場效應管始終處於放大狀態)
三:駐極體話筒的特性參數
工作電壓Uds 1.5~12V,常用的有1.5V,3V,4.5V三種
工作電流Ids 0.1~1mA之間
輸出阻抗 壹般小於2K(歐姆)
靈敏度 單位:伏/帕,國產的分為4檔,紅點(靈敏度最高)黃點,藍點,白點(靈敏度最低)
頻率響應 壹般較為平坦
指向性 全向
等效噪聲級 小於35分貝