Elektret mikrofon

Elektret mikrofon, içinde kalıcı bir şarj bulunan bir tür yoğunlaştırıcı mikrofondur . 
Sesin çalışması ve kaydedilmesi için tüm mikrofonların bir çift şarjlı plakaya (pozitif ve negatif plakalar) ihtiyacı vardır. Genel kondenser mikrofonlar önceden şarj edilmez, ancak mikrofonun çalışması için mikrofonun diyaframını şarj etmek için harici bir voltaja ihtiyaç duyar. Ancak, elektret mikrofonlar kalıcı bir yerleşik şarjla birlikte gelir.

Elektret mikrofon, kondenser mikrofonun bir çeşididir. Diyaframı şarj etmek için harici bir voltaj kaynağına ihtiyaç duymak yerine, bir elektret mikrofon, iletken bir metal arka plakaya paralel olarak yerleştirilmiş kalıcı olarak şarj edilmiş plastik bir eleman (elektret) kullanır.

Elektret mikrofonları önceden şarj edilmiş ve şarj etmek için voltaja ihtiyaç duymasalar bile, yine de çalışmak için voltaj gerektirirler. Voltaj, diyaframı kondenser mikrofonlar gibi şarj etmez, ancak çoğu elektret mikrofonunun üretildiği amplifikatöre güç vermek için voltaj gereklidir. Çoğu elektret mikrofonu, kasalarına yerleştirilmiş küçük bir FET amplifikatörüne sahiptir. Bu amplifikatörün çalışması için güç gerekir - tipik olarak +4 ve +10 V arasında bir voltaj gereklidir. Bu voltaj mikrofona bir direnç (1KΩ ila 10KΩ) aracılığıyla beslenir. Kurulumu görmek için aşağıdaki şemaya bakın.

Elektret mikrofonlar en iyi, alt-orta ila yüksek frekans aralığındaki frekanslara yanıt verir; bas frekanslarına iyi yanıt vermezler. Bu nedenle, sesli iletişim ile sınırlı olma eğilimindedirler.

Elektret mikrofonların bir dezavantajı, performansının yıllar içinde azalmasıdır; zaman geçtikçe elektret üzerindeki yük kaybolur.

JFET'in üç pimi vardır: kapı (G), tahliye (D) ve kaynak (S). Kapı kontrol pimidir ve mikrofon “kapasitörünün” bir plakasına gider (elektret materyali diğer plakayı oluşturur). Kaynak toprağa bağlıdır ve tahliye, harici devrenizdeki bir dirence ve güç kaynağına bağlıdır. 3 terminalli bir mikrofon öğesinde, hem kaynak hem de tahliye sabitlenir ve toprak için üçüncü bir pim kullanılır. Bu, farklı bir amplifikatör yapılandırması kullanılmasına izin verir.

Elektret sabit bir yükü korur ve bu nedenle kapasitör boyunca bir voltaj tutar. Bir kapasitör üzerindeki voltaj için matematiksel denklem V = Q / C'dir, burada Q kapasitör üzerindeki yüktür ve C kapasitanstır. Mikrofon durumunda, diyafram ileri geri hareket ettiğinden, kapasitörün şekli değişir ve kapasitansı buna göre değişir. Paralel plaka kapasitörünün denklemi C = e * A / t'dir, burada e, plakalar arasındaki malzemenin özelliklerini temsil eden bir malzeme sabiti, A plakaların alanıdır ve t, plakalar arasındaki ayrımdır. Elektret malzemesi ses basıncı değişimleri nedeniyle hareket ettikçe, t büyür ve küçülür ve gerilim, V = Q / C = Q / (e * A / t) = Q * t / e * A olduğundan bu mesafeyle doğrusal olarak değişir.

Kapıdaki voltaj değiştikçe, kaynak topraklandığından kaynak voltajı (Vgs) kapısı değişir. Vgs'deki bu varyasyon JFET'in gittikçe daha az çalışmasına neden olur ve drenaj (Id) boyunca akım değişir ve drenaj direnci (R) boyunca bir sinyal üretir. Çıkış tahliye borusundan alınır.

Amplifikatör olarak bir JFET kullanılır, çünkü gerçekten yüksek bir giriş direncine (30Mohms veya daha fazla) sahiptir. Bu, elektret kondansatöründen neredeyse hiç akım çekilmediği anlamına gelir. Amplifikatörün giriş direnci daha düşükse, mikrofonun düşük frekans tepkisi zarar görür. Bunun nedeni, giriş aşamasının, elektretin kondansatör olduğu ve amplifikatörün girişinin direnç olduğu ve yüksek R ve C değerlerinin daha düşük kesme frekansları verdiği bir yüksek geçiş filtresi gibi davranmasıdır.