Cómo funcionan los micrófonos Electret: tutorial completo y diagrama

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La publicación explica cómo funcionan los dispositivos de micrófono electret, a través de diagramas y fórmulas adecuados.

¿Qué es un micrófono?

Un micrófono es un dispositivo diseñado para transformar las vibraciones débiles del sonido en pequeños pulsos eléctricos, que luego se pueden amplificar a través de un amplificador de potencia a través de un altavoz para lograr una reproducción más alta del sonido.



micrófono electret

La forma más común y versátil de dispositivo de micrófono que se emplea en los circuitos electrónicos son los micrófonos electret.

Estos micrófonos son de tamaño miniatura, extremadamente sensibles y pueden capturar o responder a las vibraciones del sonido desde todos los ángulos, es decir, desde un ángulo completo de 360 ​​grados.



Cómo funcionan los micrófonos Electret

  1. Un micrófono electret consta principalmente de un diafragma, un par de electrodos y un JFET incorporado.
  2. El diafragma está hecho de material delgado de teflón y también se denomina 'electret' y de ahí el nombre electret MIC.
  3. Este electret tiene una carga fija (C) y está incrustado entre los dos electrodos.
  4. El electret junto con los dos electrodos toma la forma de un capacitor variable sensible cuya superficie exterior responde a las vibraciones del sonido, dando lugar a una capacitancia variable a través de los dos electrodos.
  5. Las ondas sonoras en forma de presión de aire mueven uno de los electrodos hacia el lado abierto del MIC, provocando variaciones efectivas a través de las placas capacitivas.
  6. El valor instantáneo de la capacitancia variable del MIC se vuelve directamente proporcional a la presión sonora que golpea el electret en ese instante.

Cálculo de capacitancia MIC

Como se mencionó anteriormente, dado que el valor de carga en el material de teflón es fijo, la diferencia de potencial desarrollada a través del capacitor MIC se vuelve equivalente al valor que se puede expresar con la siguiente fórmula:

Q = C.V

Donde Q es el cargo (que es fijo para el electret)

C indica la capacitancia, mientras que V significa el nivel de voltaje desarrollado o la diferencia de potencial entre los electrodos.

La discusión anterior implica que la construcción interna del electret MIC se comporta como una fuente de voltaje acoplado a CA.

La mayoría de los MIC de electret tienen un JFET incorporado cuya puerta está conectada con el capacitor de electret formando un búfer para el capacitor del MIC.

Dado que la carga del capacitor es fija, este búfer debe tener una impedancia muy alta y esa es exactamente la razón por la que se usa un JFET.

El siguiente diagrama muestra la disposición básica del cableado interno de un micrófono electret típico.

circuito interno del micrófono electret

Las vibraciones de sonido que golpean el capacitor electret varían su capacitancia produciendo un voltaje de modulación para la puerta del JFET, indicado como Vg .

Esta modulación altera el patrón de flujo actual a través del drenaje / fuente del JFET, representado como Imic .

Una resistencia estabilizadora RG También se puede ver conectado internamente a través de la puerta y la fuente del JFET, se garantiza que esta resistencia tenga un valor extremadamente alto para evitar la derivación de la salida de electret para la puerta JFET.

Vista en sección de una estructura interna de Electret MIC

La siguiente imagen muestra una vista en sección de un ejemplo de MIC electret.

Vista en sección de una estructura interna de Electret MIC

Uno de los electrodos está formado por metalización de su capa sobre una película de polímero cargada.

Esta capa metalizada se une a la carcasa del MIC mediante una arandela metálica.

La carcasa del MIC está a su vez conectada con el cable de fuente del JFET interno.

La otra placa de condensador o el segundo electrodo se fabrica utilizando una placa de metal en la parte posterior, que se puede ver separada de la película de capa metalizada por una arandela de plástico. Esta placa luego se conecta con el terminal de puerta del JFET

Las ondas de sonido que golpean esta placa generan un nivel de tensión en ella, variando así la distancia entre los electrodos capacitivos y provocando que se desarrolle una diferencia de potencial equivalente a través de ellos.

Este voltaje variable a través del drenaje del JFET se utiliza como salida para una etapa de circuito de preamplificador posterior que lo amplifica aún más a un nivel que se puede reproducir en un altavoz, y se puede escuchar una versión amplificada de las ondas de sonido.

Composición interna de un micrófono Electret

Las siguientes imágenes muestran las piezas reales utilizadas dentro de un micrófono electret típico

Si tiene más preguntas sobre cómo funcionan los micrófonos electret, no dude en enviarlas a través de los comentarios.




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