RU1826120C - Capacitor microphone modulator circuit - Google Patents
Capacitor microphone modulator circuitInfo
- Publication number
- RU1826120C RU1826120C SU904911292A SU4911292A RU1826120C RU 1826120 C RU1826120 C RU 1826120C SU 904911292 A SU904911292 A SU 904911292A SU 4911292 A SU4911292 A SU 4911292A RU 1826120 C RU1826120 C RU 1826120C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- varicap
- modulator
- capacitance
- circuit
- microphone
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Использование; в радиотехнике при конструировании радиомикрофонов. Сущность изобретени : контур модул тора конденсаторного микрофона содержит высокочастотный контур, содержащий варикап , капсюль микрофона, катушку индуктивности , дополнительный варикап. Упрощение и снижение искажений и шумов достигаетс за счет того, что капсюль микрофона выполнен в виде дифференциального капсюл с подвижной мембраной и включен последовательно с варикапом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Using; in radio engineering when designing radio microphones. SUMMARY OF THE INVENTION: a condenser microphone modulator circuit comprises a high frequency circuit comprising a varicap, a microphone capsule, an inductor, an additional varicap. Simplification and reduction of distortion and noise is achieved due to the fact that the microphone capsule is made in the form of differential capsules with a movable membrane and is connected in series with the varicap. 1 s.p. f-ly, 4 ill.
Description
Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано при конструировании радиомикрофонов.The invention relates to radio engineering and can be used in the design of radio microphones.
Цель изобретени - упрощение конструкции , снижение искажений и шумов.The purpose of the invention is to simplify the design, reduce distortion and noise.
Дифференциальный капсюль с зар женной подвижной мембраной с неизмен ющейс емкостью, управл ет емкостью перехода за счет индуцировани зар да на электродах. Индуцирование зар дов происходит при Перемещении между электродами моноэлектретной мембраны, причем это перемещение пропорционально звуковому давлению, воздействующему на преобразователь .A differential capsule with a charged movable membrane with a fixed capacitance controls the junction capacitance by inducing a charge on the electrodes. Charge induction occurs during the movement between the electrodes of the monoelectret membrane, and this movement is proportional to the sound pressure acting on the transducer.
На фиг. 1 приведена схема контура модул тора (цепи смещени варикапа не показаны ), где Ci - измен юща с емкость закрытого перехода полупроводникового диода (варикап); С - неизмен юща с емкость моноэлектретного электроакустического преобразовател , содержащего между2-м обкладками полимерную пленку, толщиной 5- 15 мкм, (полипропилен, Ф-4МБ2), несущую зар д одного знака; U - катушка индуктивности , образующа с суммарной емкостьюIn FIG. Figure 1 shows a circuit diagram of a modulator (varicap bias circuits are not shown), where Ci is the capacitance of the closed junction of a semiconductor diode (varicap); C is the capacitance of a monoelectrode electroacoustic transducer containing between 2 covers a polymer film, 5-15 microns thick, (polypropylene, F-4MB2), carrying a charge of the same sign; U - inductor forming with the total capacitance
Ci С2Ci c2
Со р г г - колебательную систему высокочастотного задающего генератора.With r g r - the oscillatory system of a high-frequency master oscillator.
На фиг. 2 приведена схема контура модул тора (с введением второго варикапа, включенного последовательно встречно с первым), где C i - измен юща с емкость второго варикапа.In FIG. Figure 2 shows a circuit diagram of a modulator (with the introduction of a second varicap connected in series with the first one), where C i is the capacitance of the second varicap that varies.
На фиг. 3 и 4 приведены примеры конкретного выполнени соответственно параллельного и последовательного включени управл ющей емкости с моноэлектретом, где L - индуктивность контура генератора;In FIG. Figures 3 and 4 show examples of specific embodiments of parallel and series connection of a control capacitance with a monoelectret, respectively, where L is the inductance of the generator circuit;
4747
NN
ЁYo
0000
ю оu o
N3 ОN3 O
Свар - емкость варикапа: См - управл юща емкость; Ci - разделительна емкость; Са - емкость фильтра смещени ; RCM - сопротивление смещени ; 1 и 2 - точки подключени контура к генератору; Ry - сопротивление утечки.Weld is the capacity of the varicap: Cm is the control capacity; Ci is the separation capacity; Ca is the bias filter capacity; RCM is the bias resistance; 1 and 2 are points for connecting the circuit to the generator; Ry is leakage resistance.
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
В отсутствии звукового давлени от ис- 10 точника звука, суммарна емкость контура модул тора определ етс , какIn the absence of sound pressure from a sound source 10, the total capacitance of the modulator circuit is determined as
Ci -С2 Ci + С2 Ci-C2 Ci + C2
где Ci -значение емкости закрытого р-п-пе- рехода диода при фиксированном запирающем смещении диода;where Ci is the value of the capacitance of the closed pn junction of the diode with a fixed locking bias of the diode;
С2 статическа емкость электроаку- стического преобразовател , определ ема площадью пластин и воздушным зазором между ними.C2 is the static capacitance of the electro-acoustic transducer, determined by the area of the plates and the air gap between them.
Генерируема задающим генератором частота определ етс известной формулой: The frequency generated by the master oscillator is determined by the well-known formula:
11
На электродах емкости С2 буде т индуци- роватьс переменный по величине зар д, величина и частота изменени которого измен етс в соответствии со звуковым давлением , действующим на моноэлектретнуга мембрану. При этом емкость электроаку- стического преобразовател С2 остаетс посто нной, а емкость Ci будет измен тьс в соответствии с вольтфарадной характеристикой закрытого p-n-перехода, измен частоту резонанса контура f0. и, следовательно частоту генератора f.A variable charge will be induced on the electrodes of capacitance C2, the magnitude and frequency of which changes in accordance with the sound pressure acting on the monoelectric membrane. In this case, the capacitance of the electro-acoustic transducer C2 remains constant, and the capacitance Ci will change in accordance with the capacitance-voltage characteristic of the closed pn junction, changing the resonance frequency of the circuit f0. and therefore the frequency of the generator f.
Предлагаема схема контура модул тора позвол ет исключить микрофонный усилитель конденсаторного микрофона и необходимые в обычной схеме преобразо- ватели динамического диапазона в тракте низкой частоты передатчика. При этом создаетс возможность увеличени отношени сигнал/шум радиомикрофона.The proposed circuit of the modulator allows eliminating the microphone amplifier of the condenser microphone and the dynamic range converters necessary in the usual circuit in the low-frequency channel of the transmitter. This makes it possible to increase the signal-to-noise ratio of the radio microphone.
По сним следующее подробнее.I will take the following in more detail.
1. Крутизна модул ционной характеристики модул тора определ етс отношением .. 1 . где ACi изменение Со1. The steepness of the modulation characteristic of the modulator is determined by the relation .. 1. where ACi change Co
емкости Ci от переменного, запирающего Р-п переход, напр жени ,индуцированного электроакустическим преобразователем .capacitance Ci from an alternating, blocking Rp junction, voltage induced by an electro-acoustic transducer.
5 5
СоWith
Ci С2Ci c2
- суммарна емкость кон0 - total capacity of con0
55
0 0
55
0 5 0 5
5 5
00
00
55
Ci +С2 тура модул тора,Ci + C2 round of the modulator,
где Са - посто нна конструктивна емкость электроакустического преобразовател .where Ca is the constant structural capacitance of the electro-acoustic transducer.
В предлагаемом контуре модул тора Со может быть в 2-3 раза меньше емкости Ci в исходной рабочей точке. Таким образом, только за счет уменьшени С0, чувствительность такого модул тора к модулирующему сигналу без увеличени шума (поскольку С2 реактивное сопротивление), может быть повышена на 6-10 дБ.In the proposed circuit, the modulator Co can be 2–3 times smaller than the capacitance Ci at the initial operating point. Thus, only by reducing C0, the sensitivity of such a modulator to a modulating signal without increasing noise (since C2 is the reactance) can be increased by 6-10 dB.
2. В прототипе напр жение шумов тракта низкой частоты приведенное ко входу модул тора составл ет величину около 0,6 мВ. При этом соотношение сигнал/шум составл ет 70 дБ.2. In the prototype, the noise voltage of the low frequency path reduced to the input of the modulator is about 0.6 mV. The signal to noise ratio is 70 dB.
Таким образом, в предлагаемом модул торе следует ожидать величину соотношени сигнал/шум не менее 76-80 дБ.Thus, in the proposed modulator, a signal-to-noise ratio of at least 76-80 dB should be expected.
Рассмотрим перегрузочную способность модул тора с предлагаемой схемой контура.Consider the overload capacity of the modulator with the proposed circuit design.
Максимальные уровни звукового давлени , ожидаемые от реальных источников звука на рабочих рассто ни х до микрофона можно оценить величиной 120 дБ, что соответствует звуковому давлению в 20 Па.The maximum sound pressure levels expected from real sound sources at working distances from the microphone can be estimated at 120 dB, which corresponds to a sound pressure of 20 Pa.
При чувствительности электроакустического преобразовател пор дка 100 мВ/Па размах индуцированного напр жени на электродах емкости Са можно оценить величиной в 2 В. Така же величина модулирующего напр жени потребовалась бы от обычного (в прототипе) тракта низкой частоты , например, в передатчике радиомикрофонов КМС-29 и Бауэрдинамик дл обеспечени максимальной девиации частоты 12 кГц при величине нелинейных искажений 1-1,5%. При этом преобразователи динамического диапазона, используемые в передатчиках названных радиомикрофонов искажают в р де случаев спектр передаваемых сигналов, что неоднократно отмечалось экспертами.If the sensitivity of the electro-acoustic transducer is of the order of 100 mV / Pa, the magnitude of the induced voltage on the electrodes of the capacitance Ca can be estimated as 2 V. The same modulating voltage would be required from a conventional (in prototype) low-frequency path, for example, in a KMS-radio transmitter 29 and Bauerdynamics to provide maximum frequency deviation of 12 kHz with a non-linear distortion of 1-1.5%. Moreover, the dynamic range converters used in the transmitters of these radio microphones distort in some cases the spectrum of the transmitted signals, which was repeatedly noted by experts.
Предлагаемый контур модул тора позвол ет передавать без искажени спектр сигнала с повышенным динамическим диапазоном .The proposed modulator circuit allows the signal spectrum to be transmitted without distortion with an increased dynamic range.
При включении моноэлектретного преобразовател между двум управл емыми емкост ми (фиг. 2) суммарна емкость контура модул тора Со, оказываетс меньше, чем в модул торе по п. 1: изменени каждой управл емой емкости Д С складываютс , чем и обеспечиваетс большее отношениеWhen a monoelectrode converter is turned on between two controlled capacitances (Fig. 2), the total capacitance of the circuit of the modulator Co turns out to be less than in the modulator according to claim 1: the changes in each controlled capacitance D C add up, which provides a larger ratio
ACiACi
т.е. повышаетс чувствительностьthose. sensitivity increases
Со модул тора.With modulator.
Подобное включение моноэлектретно- го преобразовател позвол ет также компенсировать нелинейности характеристик варикапов и тем самым уменьшить нелинейные искажени модул тора.Such inclusion of a monoelectrode converter also makes it possible to compensate for the nonlinearity of the characteristics of the varicaps and thereby reduce the nonlinear distortion of the modulator.
Кроме того, предлагаемый контур модул тора дает возможность улучшить экономичность и надежность, а также уменьшить габаритные размеры устройства в целом за счет отсутстви тракта низкой частоты.In addition, the proposed modulator circuit makes it possible to improve profitability and reliability, as well as reduce the overall dimensions of the device as a whole due to the absence of a low frequency path.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904911292A RU1826120C (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Capacitor microphone modulator circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904911292A RU1826120C (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Capacitor microphone modulator circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1826120C true RU1826120C (en) | 1993-07-07 |
Family
ID=21560531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904911292A RU1826120C (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Capacitor microphone modulator circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1826120C (en) |
-
1990
- 1990-11-26 RU SU904911292A patent/RU1826120C/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2461307A (en) | Modulating system | |
CN115668979B (en) | Control of an electro-acoustic device | |
US6297693B1 (en) | Techniques for synchronizing a self oscillating variable frequency modulator to an external clock | |
US6975258B2 (en) | Circuit for direct digital delta-sigma conversion of variable electrical capacitance | |
JPS60236346A (en) | Fsk data receiver | |
US4426732A (en) | Receiver having a surface elastic wave high frequency amplifier with a frequency-controlled pump oscillator | |
RU1826120C (en) | Capacitor microphone modulator circuit | |
US2925563A (en) | Frequency modulation system | |
GB2602775A (en) | Control of an electrostatic acoustic device | |
CA1202694A (en) | Switched capacitor oscillator | |
US2551348A (en) | Electrical apparatus | |
US3324414A (en) | Frequency modulation circuit with reduced amplitude modulation and side band components | |
JPS63246930A (en) | Coupling circuit | |
JPH02503252A (en) | high voltage amplifier | |
US4682060A (en) | Noise suppression in an I-F substitution loop | |
US3787771A (en) | Single-channel noise suppressor | |
SU1385240A1 (en) | Crystal frequency modulator | |
RU2370881C1 (en) | Symmetrical charge amplifier for piezoelectric detector (versions) | |
US2836663A (en) | Radio-phonograph combination | |
JPS5856880B2 (en) | Onsei No Hensei Souchi | |
RU1841314C (en) | autoheterodyne receiver | |
JPH04320102A (en) | System clock oscillating circuit | |
SU930573A1 (en) | Frequency-modulated crystal oscillator | |
SU1054881A1 (en) | Automatic level adjustment device | |
SU623272A1 (en) | Capacitor-type stereophonic pick-up |