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PDA麥克風前置放大器電路

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PDA麥克風前置放大器電路

在這里我們討論一下如何設計一款適合PDA采用的麥克風前置放大器，正如上文所述，我們必須明白信源是輸入前置放大器的信號。首先，我們必須知道以下信息：
計劃采用的麥克風類型
麥克風輸出信號電平
麥克風阻抗及指定阻抗的頻率
增益規定，有關增益可能受運算放大器的增益帶寬積所限制輸入信號頻率范圍
噪聲規定
例如某種陶瓷麥克風的技術規格如下：
阻抗：2.2k((以1kHz的頻率操作)
輸出信號：200(Vpp
音頻輸入頻率范圍：100Hz至4kHz
熱噪聲：2nV/(Hz前置放大器的增益指標：500(非反相)，第一級可達5倍增益，第二級可達100倍增益。

我們引用公式1：

PDA麥克風前置放大器電路

等量輸入噪聲(EIN)＝輸入參照噪聲總量()×輸入頻率范圍

PDA麥克風前置放大器電路

輸出噪聲=等量輸入噪聲×增益=545.81nV×5=2.73uV(適用于1級增益)或545.81nV×100=54.58uV(適用于2級增益)。

兩個放大級的輸出噪聲總量

電源適配器供電設計

1伏輸出電壓的信噪比電平=20×log(1V÷54.58uV)≈85.3dB電路輸出噪聲總量大約是每一噪聲源均方根的平均均方值總和的平方根，此外輸出噪聲通常絕大部分來自噪聲量較大的信源。
實際電路如圖2所示。
電源適配器供電設計

圖2MIC前置放大器電路圖

請注意，這款電路只適用于單電源適配器供電的設計，其中輸入及輸出電容器(C1及C4)只是選項，工程師可根據實際情況考慮選用。適用與否取決于用戶系統的輸入與輸出如何連接。若麥克風輸出設有直流補償，那么便需要增設C1輸入電容器，以便阻塞直流電信號。輸出電容器也可發揮相同的作用。
目前市場上出售的麥克風大部分以2k(左右的高阻抗麥克風以及只有幾百(的低阻抗麥克風為主，這兩類麥克風都可采用上述前置放大器設計。高阻抗高輸出麥克風前置放大器較為簡單，可以采用非反相或反相放大器配置。由于其頻率響應較為平坦，因此無需特別加以均衡，而且輸入電平較大，放大器對噪聲的要求很低，但高阻抗麥克風對來歷不明的噪聲及磁場極為敏感。低阻抗低輸出麥克風前置放大器也可采用非反相或反相放大器將輸入信號放大，頻率響應及均衡等方面的要求都與高阻抗高輸出的前置放大器大致相同。如果麥克風的輸出電平較低，工程師必須注意選用低噪聲的運算放大器。如性能較好的低噪聲運算放大器應該產生較低的輸入參照電壓噪聲，而且噪聲不應超過10nV/((Hz)。

運算放大器電路中固有噪聲的分析與測量
我們可將噪聲定義為電子系統中任何不需要的信號。噪聲會導致音頻信號質量下降以及精確測量方面的錯誤。板級與系統級電子設計工程師希望能確定其設計方案在較差條件下的噪聲到底有多大，并找到降低噪聲的方法以及準確確認其設計方案可行性的測量技術。噪聲包括固有噪聲及外部噪聲，這兩種基本類型的噪聲均會影響電子電路的性能。外部噪聲來自外部噪聲源，典型例子包括數字交換、60Hz噪聲以及電源適配器交換等。固有噪聲由電路元件本身生成，較常見的例子包括寬帶噪聲、熱噪聲以及閃爍噪聲等。

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| 發布時間：2018.08.11 來源：電源適配器廠家

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