Apresentamos dois pré-amplificadores para microfones de eletreto que podem ser desenvolvidos pelo leitor. O primeiro, consiste numa aplicação profissional da ST Microelectronics e se baseia numa placa de demonstração para o circuito integrado TS472. Trata-se de um pré-amplificador para ser utilizado como parte de um projeto mais avançado como câmeras de vídeo e foto, notebooks e outras aplicação que envolvam, a captura de sons.
O segundo, mais simples, é para o montador que deseja um circuito com componente não dedicados para ser utilizado numa aplicação pessoa, numa instalação de som ou para seu próprio uso, tendo por base um amplificador operacional TL071 ou equivalente.
Pré-Amplificador com o TS472 - ST Microelectronics
A application note a ST Microelectronics (www.stmicro.com) descreve a placa de avaliação DEMO TS472 especificamente criada para o seu pré-amplificador para microfone TS472. Trata-se de um circuito especialmente indicado para ser embutido em aplicações que utilizem microfones de eletreto.
Como primeiro projeto deste artigo reproduzimos o conteúdo básico desse application note, fornecendo o diagrama do pré-amplificador para microfone que apresenta as seguintes características, dadas pelo circuito integrado TS472 que é fornecido no invólucro mostrado na figura 1.
* Baixo ruído (10 nV/sqr/Hz tip) para 1 kHz
* Entradas e saídas totalmente diferenciais
* Faixa de tensões de operação de 2,2 V a 5,5 V
* Baixo consumo: 1,8 mA
* Tempo rápido de partida; 5 ms (tip)
* Baixa distorção:0,1% tip
* Faixa passante de 40 kHz com -3 dB e ganho ajustável.
* Função standby de 1 uA max
* Saída de polarização de baixo ruído de 2 V
* Proteção ESD
Dentre as aplicações sugeridas pelo fabricante temos:
* Câmeras de vídeo e foto com entradas de som
* Sistemas de reconhecimento de voz e aquisição de som
* Sistemas de vídeo-conferência
* Notebooks e PDAs
A placa de demonstração é projetada para ajudar o projetista no desenvolvimento de circuitos que utilizam o circuito integrado TS472 da ST Microelectronics. Com essa placa é possível ajustar o ganho do dispositivo, usar o circuito com a polarização de 2 V de um microfone de eletreto, ou ainda polarizar externamente um microfone de eletreto.
O ganho pode ser ajustado para um dos seguintes valores através dos recursos existentes na placa:
* -1,5 dB
* 0 dB
* 10 dB
* 20 dB
* 30 dB
* 40 dB
* 41 dB (máximo possível)
Na placa os locais dos resistores R6 e R7 são deixados vazios para permitir uma avaliação do TS472 numa aplicação típica com um microfone de eletreto comum usando a fonte interna de 2 V do TS472. Essa fonte consiste num circuito de polarização de baixo ruído.
No entanto, os componentes R10, R11 e C11 que têm locais previstos na placa podem ser usados para se polarizar um microfone de eletreto externamente.
Na figura 2 temos um circuito de aplicação típica para esse componente.
Informações completas tanto sobre a placa de demonstração como do próprio componente podem ser baixadas no formato PDF a partir do site da ST Microelectronics.
Na figura 3 temos o diagrama completo da placa de demonstração.
Pré-Amplificador com o TL071
Nosso segundo circuito faz uso de um amplificador operacional com FET na entrada, o que lhe garante excelente características para esse tipo de aplicação, inclusive baixo consumo. Na figura 4 temos o circuito completo do pré-amplificador, que deve ter seus componentes duplicados para uma versão estéreo. O baixo consumo possibilita sua alimentação a partir de uma bateria de 9 V.
Os capacitores de entrada e saída de 2,2 µF podem ser eletrolíticos, no entanto, para aplicações em áudio os capacitores de poliéster são melhores, e se houver possibilidade deles serem usados, recomendamos que o leitor faça isso.
Como em todo circuito de áudio as conexões devem ser curtas e as entradas de sinais assim como as saídas devem ser blindadas para que não ocorra a captação de zumbidos.
O resistor de 10 kΩ pode ser reduzido, caso o circuito seja alimentado com tensão menor, na verdade, esse circuito pode funcionar com tensões a partir de 3 V. Eventuais alterações nos resistores de polarização do CI podem ser necessárias nesse caso.
O leitor também poderá usar circuitos integrados equivalentes aos indicados como o CA3140 e outros mais antigos, caso estejam disponíveis na sua caixa de materiais.
