常见的麦克风供电方式总结(4mA 电流源供电)
引言
4mA 电流源供电的麦克风不是很多,基本上只有一小部分非常高档麦克风采用这种方式。不过倒是有不少其他类型的传感器采用 4mA 电流源供电,比如我最近用的一款加速度传感器,所以这种供电方式还是值得介绍一下的。网上关于4mA 电流源供电的电路非常少,我找到的最好的一篇文章是Rod Elliott写的“4mA Current Loop Microphone System”。本文基本上就是翻译了此文的主要内容。
4mA 电流源供电的麦克风通常采用BNC 接口,使用音频同轴电缆供电和传输信号。实践已经证明这种方式具有足够好的噪声抑制能力,并不比平衡传输(差分信号)方式差。
电源供电
搭建一个电流源的方式很多,最常见的方式是实用一个FET来搭建,通过电位器调整Gate电位来控制电流源的电流。还可以采用三极管来搭建,实用三极管的好处是我们能够构造一个电路,使得输出电流与三级管的放大倍数无关,这对于大批量生产是很有好处的。
图 1 三极管和场效应管电流源电路
图1 给出了两种简单的电流,左边是三极管镜像电流源,调整R3可以调整电流源的电流。右边的电路更简单,就是简单的FET恒流源电流。由于供电电压较高,隔直电容的容量也比较大,所以需要特别设计保护电路防止由于麦克风短路而烧毁后级电路。4个稳压二极管就是做这个用的。D1 和D4 两个二极管是用来隔离各路供电的,如果没有这俩二极管,当24V电源断电后,电容上储存的电量会向电源反灌。
图 2 另外两种三极管电流源电路
图2 还给出了另外两种三极管电流源电路,左边的电路利用了发光二极管的恒压特性,右边的电路利用Q2 和R5 构成恒压特性。这两个电路的效果都很好。在这四种电路中,第一个镜像电流源电路的温度特性最好,尤其是将两个三极管热耦合到一起后,热稳定性会非常好。
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