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駐極體話筒具有體積小、結構簡單、電聲性能好、價格低的特點,廣泛用於盒式錄音機、無線話筒及聲控等電路中。

駐極體話筒駐極體話筒
屬於最常用的電容話筒。由於輸入和輸出阻抗很高,所以要在這種話筒外殼內設置一個場效應管作為阻抗轉換器,為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。

1 駐極體話筒 -構造與原理

駐極體話筒由聲電轉換和阻抗變換兩部分組成。
  

駐極體話筒駐極體話筒
聲電轉換的關鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片,在其中一面蒸發上一層純金薄膜。然後再經過高壓電場駐極后,兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外,與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開。這樣,蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。當駐極體膜片遇到聲波振動時,引起電容兩端的電場發生變化,從而產生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小,一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc),約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內接入一隻結型場效應晶體三極體來進行阻抗變換。場效應管的特點是輸入阻抗極高、雜訊係數低。普通場效應管有源極(S)、柵極(G)和漏極(D)三個極。這裡使用的是在內部源極和柵極間再複合一隻二極體的專用場效應管。接二極體的目的是在場效應管受強信號衝擊時起保護作用。場效應管的柵極接金屬極板。這樣,駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S,一般用藍色塑線,漏極D,一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。
  
駐極體話筒與電路的接法有兩種:
  
源極輸出與漏極輸出。源極輸出類似晶體三極體的射極輸出。需用三根引出線。漏極D接電源正極。源極S與地之間接一電阻Rs來提供源極電壓,信號由源極經電容C輸出。編織線接地起屏蔽作用。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。漏極輸出類似晶體三極體的共發射極放入。只需兩根引出線。漏極D與電源正極間接一漏極電阻RD,信號由漏極D經電容C輸出。源極S與編織線一起接地。漏極輸出有電壓增益,因而話筒靈敏度比源極輸出時要高,但電路動態範圍略小。
  
Rs和RD的大小要根據電源電壓大小來決定。一般可在2.2~5.1k間選用。例如電源電壓為6V時,Rs為4.7k,RD為2。2k。圖3輸出電路中,若電源為正極接地時,只須將D、S對換一下,仍可成為源、漏極輸出。一聲控電路前置放大級中駐極體話筒的源極輸出和漏極輸出的兩種不同的接法,最後要說明一點,不管是源極輸出或漏極輸出,駐極體話筒必須提供直流電壓才能工作,因為它內部裝有場效應管。

2 駐極體話筒 -極性的判別

駐極體話筒駐極體話筒
關於駐極體電容式話筒的檢測方法是:首先檢查引腳有無斷線情況,然後檢測駐極體電容式話筒。駐極體話筒體積小,結構簡單,電聲性能好,價格低廉,應用非常廣泛。駐極體話筒的內部結構如圖所示。由聲電轉換系統和場效應管兩部分組成。它的電路的接法有兩種:源極輸出和漏極輸出。源極輸出有三根引出線,漏極D接電源正極,源極S經電阻接地,再經一電容作信號輸出;漏極輸出有兩根引出線,漏極D經一電阻接至電源正極,再經一電容作信號輸出,源極S直接接地。所以,在使用駐極體話筒之前首先要對其進行極性的判別。
  
在場效應管的柵極與源極之間接有一隻二極體,因而可利用二極體的正反向電阻特性來判別駐極體話筒的漏極D和源極S。
  
將萬用表撥至R×1kΩ檔,黑表筆接任一極,紅表筆接另一極。再對調兩表筆,比較兩次測量結果,阻值較小時,黑表筆接的是源極,紅表筆接的是漏極。

3 駐極體話筒 -靈敏度檢測

駐極體話筒駐極體話筒
在收錄機、電話機等電器中廣泛應用的駐極體話筒,其靈敏度直接影響送話和錄放效果。這類話筒靈敏度的高低可用萬用表進行簡單測試。
  
將萬用表撥至R×100檔,兩表筆分別接話筒兩電極(注意不能錯接到話筒的接地極),待萬用表顯示一定讀數后,用嘴對準話筒輕輕吹氣(吹氣速度慢而均勻),邊吹氣邊觀察錶針的擺動幅度。吹氣瞬間錶針擺動幅度越大,話筒靈敏度就越高,送話、錄音效果就越好。若擺動幅度不大(微動)或根本不擺動,說明此話筒性能差,不宜應用。對於三根引腳駐極體電容式話筒檢測方法同上,只是黑表棒接輸出引腳2腳,紅表棒接引腳3腳。

4 駐極體話筒 -原理

駐極體話筒體積小,結構簡單,電聲性能好,價格低廉,應用非常廣泛。
  
原理圖(圖1) 結構圖(圖2)
  
高分子極化膜上生產時就注入了一定的永久電荷(Q),由於沒有放電迴路,這個電荷量是不變的,在聲波的作用下,極化膜隨著聲音震動,因此和背極的距離也跟著變化,也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。
  
我們知道電容上電荷的公式是Q=C×V,反之V=Q/C也是成立的。駐極體總的電荷量是不變,當極板在聲波壓力下後退時,電容量減小,電容兩極間的電壓就會成反比的升高,反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。最後再通過阻抗非常高的場效應將電容兩端的電壓取出來,同時進行放大,我們就可以得到和聲音對應的電壓了。由於場效應管時有源器件,需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態,因此,駐極體話筒都要加一個直流偏置才能工作。

5 駐極體話筒 -選配

駐極體話筒價格很低,損壞后做更換處理,關於駐極體話筒選配要注意以下幾點:
  
(1)兩根和三根引腳的駐極體話筒之間不能直接替代,一般情況下也不做改動電路的代替。
  
(2)這種話筒沒有型號之分,相同引腳數的話筒可以代替,只是存在性能上的差別。

6 駐極體話筒 -參考資料

1.http://www.go-gddq.com/html/2007-08/424359.htm
2.http://www.go-gddq.com/html/2006-08/406280.htm

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