Контур модулятора конденсаторного микрофона — SU 1826120 (original) (raw)
(5 ИСАНИЕ ТЕ ЬСТВ и дук и. ов мик- ьноой и- (56)Лен схем на 1964, с. костго проб ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им, А.С.Попова и Центральное конструкторское бюро киноаппаратуры Научно-производственного объединения "Экран" лушенко, В.И,Беляков и А.А.Ахмаартц Г. и Тагер В, Конструирование транзисторах, - М, - Л.: Энергия.12.. Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании радиомикрофонов.Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение искажений и шумов,Дифференциальный капсюль с заряженной подвижной мембраной с неизменяющейся емкостью, управляет емкостью перехода эа счет индуцирования заряда на электродах, Индуцирование зарядов происходит при йеремещении между электродами моноэлектретной мембраны, причем это перемещение пропорционально звуковому давлению, воздействующему на преобразователь,На фиг. 1 приведена схема контура модулятора(цепи смещения варикапа не показаны), где С 1 - изменяющаяся емкость закрытого перехода полупроводникового диода (варикап); Сг - неизменяющаяся ем(54) КОНТУР МОДУЛЯТОРА КОНДЕН ТОРНОГО МИКРОФОНА (57) Использование; в радиотехнике конструировании радиомикрофонов, С ность изобретения: контур модулятора денсатор ного микрофона содер высокочастотный контур, содержащий рикап, капсюль микрофона, катушку ин тивности, дополнительнцй вари Упрощение и снижение искажений и шу достигается за счет того, что капсюль рофона выполнен в виде дифференциал го капсюля с подвижной мембран включен последовательно с варикапозп, ф лы,4 ил,ь монозлектретного электроакустическоеобразователя, содержащего между 2-мякладками полимерную пленку, толщиной 5- 15 мкм, (полипропилен, ФМБ 2), несущую заряд одного знака; Ь - катушка индуктивности, образующая с суммарной емкостью С " +, колебательную систему высоС 1 СгС 1+Сгкочастотного задающего генератора,На фиг. 2 приведена схема контура модулятора (с введением второго варикапа; включенного последовательно встречно с "первым), где С 1 - изменяющаяся емкость второго варикапа,На фиг. 3 и 4 приведены примеры конкретного выполнения соответственно параллельного и последовательного включения управляющей емкости с монозлектретом. где . - индуктивность контура генератора;Сввр - емкость варикапа; См - управляющая емкость; С 1 - разделительная емкость; Сг - емкость фильтра смещения; Всм - сопротивление смещения; 1 и 2 - точки подключения контура к генератору; Ву - сопротивление утечки,Устройство работает следующим образом.В отсутствии звукового давления от источника звука, суммарная емкость контура модулятора определяется, какгде С 1 - значение емкости закрытого р-и-перехода диода при фиксированном запирающем смещении диода;Сг - статическая емкость электроакустического преобразователя, определяемая площадью пластин и воздушным зазором между ними.Генерируемая задающим генератором частота определяется известной формулой;12 ь с.На электродах емкости Сг будет индуцироваться переменный по величине заряд, величина и частота изменения которого изменяется в соответствии со звуковым давлением, действующим на моноэлектретную мембрану, При этом емкость электроакустического преобразователя Сг остается постоянной, а емкость С 1 будет изменяться в соответствии с вольтфарадной характеристикой закрытого р-п-перехода, изменяя частоту резонанса контура Ь, и, следовательно частоту генератора 1,Предлагаемая схема контура модулятора позволяет исключить микрофонный усилитель конденсаторного микрофона и необходимые в обычной схеме преобразователи динамического диапазона в тракте низкой частоты передатчика. При этом создается воэможность увеличения отношения сигнал/шум радиомикрофона.Поясним следующее подробнее, 1, Крутизна модуляционной характеристики модулятора определяется отношением, где ЛС 1 изменениеЬС 1Со.емкости С 1 от переменного, запирающего Р-и переход, напряжения, индуцированного электроакустическим преобразователем. С 1 СгСо- С + суммарная емкость конС 1+ Сгтура модулятора,где Сг - постоянная конструктивная емкость электроакустического преобразователя.В предлагаемом контуре модулятора Соможет быть в 2-3 раза меньше емкости С 1 висходной рабочей точке. Таким образом,10 только за счет уменьшения Со, чувствительность такого модулятора к модулирующему сигналу без увеличения шума (посколькуСг - реактивное сопротивление), можетбыть повышена на 6 - 10 дБ,15 2. В прототипе напряжение шумов тракта низкой частоты приведенное ко вхо ду модулятора составляет величину около0,6 мВ; При этом соотношение сигнал/шумсоставляет 70 дБ,Таким образом, в предлагаемом модуляторе следует ожидать величину соотношения сигнал/шум не менее 76 - 80 дБ.Рассмотрим перегрузочную способность модулятора с предлагаемой схемойконтура.Максимальные уровни звукового давления, ожидаемые от реальных источников звука на рабочих рассгояниях домикрофона можно оценить величиной0 120 дБ, что соответствует звуковому давлению в 20 Па.При чувствительности электроакустического преобразователя порядка 100 мВ/Паразмах индуцированного напряжения наЗ 5 электродах емкости Сг можно оценить величиной в 2 В. Такая же величина модулирующего напряжения потребовалась бы отобычного (в прототипе) тракта низкой частоты, например, в передатчике радиомикрофонов КМС - 29 и "Бауэрдинамик" дляобеспечения максимальной девиации частоты 12 кГц при величине нелинейныхискажений 1-1,5 о . При этом преобразователи динамического диапазона, ис 45 пользуемые в передатчикахназванныхрадиомикрофонов искажают в ряде случаевспектр передаваемых сигналов, что неоднократно отмечалось экспертамИПредлагаемый контур модулятора по 50 зволяет передавать без искажения спектрсигнала с повышенным динамическим диапазоном,При включении моноэлектретного преобразователя между двумя управляемыми55 емкостями (фиг. 2) суммарная емкость контура модулятора Со, оказывается меньше.чем в модуляторе по п. 1: изменения каждойуправляемой емкости Ь С складываются,чем и обеспечивается большее отношениеЬС 1- т,е, повышается чувствительность Сомодулятора.Подобное включение моноэлектретного преобразователя позволяет также компенсировать нелинейности характеристик варикапов и тем самым уменьшить нелинейные искажения модулятора.Кроме того, предлагаемый контур модулятора дает возможность улучшить экономичность и надежность, а также уменьшить габаритные размеры устройства в целом за счет отсутствия тракта низкой частоты.Формула изобретения 1. Контур модулятора конденсаторного микрофона, содержащий высокочастотный контур, в который включен варикап, капсюль микрофона, цепь смещения и развязки, которая подключена к варикапу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения5 и снижения искажений и шумов, капсюльмикрофона выполнен в виде дифференциального капсюля с подвижной мембраной ивключен последовательно с варикапом, приэтом к варикапу подключен один из непод 10 вижных электродов дифференциальногокапсюля с подвижной мембраной,2, Контур модулятора конденсаторногомикрофонапоп.1,отличающийся тем,что, с целью повышения чувствительности,15 последовательно с варикапом включен дополнительный варикап,. Лиси Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2321 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Ж-Зб Подписноеобретениям и открытиям при ГКНРаушская наб 4/5