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Um microfone de eletreto é um microfone de capacitor pequeno amplamente usado e encontrado em muitos dispositivos eletrônicos. Ele contém um material de eletreto permanentemente carregado que mantém um campo elétrico entre as placas do capacitor sem a necessidade de tensão de polarização externa, simplificando muito o projeto e a integração do microfone.
Conhecido por seu desempenho estável e custo-benefício, o microfone de eletreto continua sendo uma escolha popular em microfones de lapela e headset, rádios bidirecionais, equipamentos de vigilância e instrumentos de medição.
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Microfone de eletreto vs. microfone condensador tradicional
Tanto os microfones de eletreto quanto os microfones condensadores tradicionais funcionam com base no princípio da capacitância variável causada pela vibração do diafragma. Entretanto, a principal diferença está na forma como o capacitor é polarizado:
- Microfones condensadores tradicionais requerem uma fonte de alimentação externa de alta tensão (alimentação fantasma ou tensão de polarização dedicada) para polarizar o capacitor.
- Microfones de eletreto usam um material de eletreto permanentemente carregado incorporado no diafragma ou na placa traseira, eliminando a necessidade de tensão de polarização externa.
Isso torna os microfones de eletreto menores, mais econômicos e mais fáceis de integrar em dispositivos de consumo. Nos últimos anos, os microfones de condensador de eletreto avançaram significativamente e são cada vez mais usados em muitos cenários de gravação profissional, embora os microfones de condensador tradicionais continuem sendo preferidos para determinadas aplicações de ponta.
Os microfones de eletreto precisam de energia?
Embora o microfone de eletreto contenha uma camada permanentemente polarizada, o amplificador de transistor de efeito de campo (FET) integrado requer uma tensão de polarização CC para funcionar. A tensão de alimentação típica varia de 1,5 V a 4,5 V, geralmente em torno de 2 V.
Modelos diferentes podem exigir tensões diferentes. Uma tensão excessivamente alta ou baixa pode afetar o desempenho e a vida útil do microfone. Portanto, é essencial seguir as especificações da folha de dados.
Como funciona um microfone de eletreto?
Os microfones de eletreto operam com base no princípio do capacitor. No interior do microfone, o diafragma e o eletrodo de eletreto formam um capacitor. As ondas sonoras fazem com que o diafragma vibre, alterando a capacitância. O amplificador FET integrado converte essas alterações de capacitância em sinais elétricos.
Há dois tipos principais de estruturas de eletreto: eletreto frontal e eletreto traseiro. O design do eletreto frontal incorpora o material carregado no próprio diafragma, enquanto o eletreto traseiro o coloca na placa traseira atrás do diafragma.
Atualmente, a maioria dos microfones de eletreto usa a estrutura de eletreto posterior porque ela oferece maior estabilidade, menos ruído e melhor resposta de frequência em comparação com o antigo tipo de eletreto frontal.
Como o material do eletreto é permanentemente carregado, o microfone não requer uma tensão de polarização externa, o que o diferencia dos microfones condensadores tradicionais.
Como usar e conectar um microfone de eletreto?
Os microfones de eletreto geralmente têm dois cabos: positivo (alimentação) e negativo (terra).
A fiação correta é essencial para garantir a operação adequada do microfone. Normalmente, conecte o cabo positivo à fonte de tensão especificada (por exemplo, 2V) e o cabo negativo ao terra.
Recomenda-se seguir os parâmetros elétricos e os diagramas de fiação fornecidos na folha de dados do microfone para evitar danos ao componente.
Como identificar a polaridade do microfone de eletreto?
| Etapa | Método | Liderança positiva | Chumbo negativo | Notas |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Inspeção visual | Marcado com o símbolo "+". | Marcado com o símbolo "-". | Verifique os símbolos primeiro para obter maior precisão |
| 2 | Observe a almofada da placa de circuito impresso | Almofada totalmente envolvida por uma máscara de solda verde ou azul | Almofada conectada diretamente ao invólucro de metal, sem máscara de solda | Use uma lente de aumento para um melhor julgamento |
| 3 | Medição com multímetro | Resistência à carcaça entre 2,2kΩ e 10kΩ | Resistência à carcaça inferior a 5Ω | Use a configuração de resistência de 2kΩ no multímetro |
| * | Verificar folha de dados | Identificado como terminal "+". | Identificado como terminal "-". | Método mais confiável, aplicável a todos os modelos |
Tensão operacional padrão para microfones de eletreto
A tensão operacional típica dos microfones de eletreto varia de 1,5 V a 4,5 V. As tensões comuns incluem 1,5V, 2V, 2,1V, 2,2V, 3V e 4,5V.
A tensão de alimentação afeta muito o desempenho do microfone; uma tensão excessiva pode causar distorção, enquanto uma tensão muito baixa resulta em sinal fraco, sensibilidade reduzida e relação sinal-ruído ruim.
É aconselhável seguir rigorosamente as especificações de tensão fornecidas na folha de dados do microfone.
História: Quando o microfone de eletreto foi inventado?
O microfone de eletreto foi inventado em 1962 por James West e Gerhard Sessler nos Laboratórios Bell. Sua estrutura simples, seu baixo custo e seu desempenho estável rapidamente o tornaram a tecnologia de microfone dominante no mercado.
Como testar um microfone de eletreto?
O teste de um microfone de eletreto geralmente envolve o uso de um multímetro para medir a resistência e a tensão para garantir a fonte de alimentação e o sinal de saída adequados.
Para testes mais detalhados, use um osciloscópio e um equipamento de teste de áudio para avaliar a qualidade do sinal de acordo com a folha de dados técnicos do microfone.
Conclusão
Os microfones de eletreto são amplamente adotados por sua relação custo-benefício e desempenho confiável. Compreender seus princípios de funcionamento, identificação de polaridade, requisitos de alimentação e fiação correta é fundamental para projetar e usar esses microfones de forma eficaz.
