本次实验旨在设计和构建一款音频放大器，该放大器从驻极体麦克风获取小输出电压并将其放大，以便驱动小型扬声器。
背景知识驻极体麦克风是一种电容式麦克风，其电容器极板上始终存在一定量的电荷，因而无需传统电容式麦克风中用于偏置电容器的外部幻象电源。然而，大多数商用驻极体麦克风都会集成前置放大器（常日是开漏FET电路），因此只需低压小电源。
我们可以利用晶体管来设计大略的音频放大器，无论是否有负反馈。不过，负反馈能够非常有效地改进失落真性能。在本实验中，我们设计构建了一个互换耦合的同相运算放大器，期望电压增益为10，输出端有一个环内射极跟随器，并且与扬声器进行互换耦合。运算放大器可供应电压增益，射极跟随器则充当缓冲区，供应驱动扬声器所需的电流。将射极跟随器放置在反馈回路内有助于提高其整体性能。
驻极体麦克风包括一个开漏FET前置放大器，须要在其输出端和5 V电源之间连接一个阻值为680 Ω至2.2 kΩ的漏极电阻RD，如图1所示。在此设计中，漏极电阻设置为2.2 kΩ，采取5.0 V电源时，漏极电压约为4.5 V。
图1.驻极体麦克风输出级。
我们的设计目标是将标称400 mV p-p旗子暗记驱动至8 Ω扬声器，随后以地为基准进行互换耦合，须要约±25 mA的电流。该放大器设计采取5 V单电源供电。因此，运算放大器直流电平偏置到2.5 V的中间电源电压，并且输入、输出和反馈旗子暗记均会进行互换耦合。通过对输入旗子暗记进行互换耦合，麦克风输出的直流电平就会与放大器输入的直流电等分歧。对付电路的运算放大器部分，可利用ADALP2000套件中供应的OP484四通道运算放大器，对付电路的射极跟随器部分，则可以利用套件中包含的2N3904 NPN晶体管。
图2.放大器整体事理图。
材料ADALM2000主动学习模块无焊试验板跳线一个OP484轨到轨放大器一个驻极体麦克风一个2N3904 NPN晶体管一个8 Ω扬声器一个47 Ω电阻一个68 Ω电阻一个100 Ω电阻一个1 kΩ电阻一个2.2 kΩ电阻1个20 kΩ电阻一个4.7 μF电容一个47 μF电容一个220 μF电容硬件设置
在无焊试验板上构建图3所示的电路。
图3.集成驻极体麦克风的音频放大器事理图。
图中CBP的标注47kΩ错了，该当是47µF
图4.集成驻极体麦克风的音频放大器试验板连接。
若想检讨放大器的功能，可以从电路中拆下麦克风和扬声器，然后利用示波器工具进行检讨。因此，试验板连接如图5所示。
图5.音频放大器示波器试验板连接。
程序步骤
若要检讨放大器增益，请按照图5所示构培植置。打开Scopy并将正电源设置为5 V。将旗子暗记发生器通道1设置为正弦波形，幅度峰峰值为50 mV，频率为200 Hz，偏移为2.5 V。考试测验增加正弦波的幅度，直到不雅观察到削波。在示波器中，监测通道1上的输入旗子暗记和通道2上的放大器输出旗子暗记。将垂直分辨率设置为100 mV/div，位置设置为–2.5 V，这样就能在示波器窗口中看到旗子暗记，如图6所示。
图6.放大器输入和输出波形。
将驻极体麦克风和扬声器连接到电路中，如图4所示。将扬声器直接移到麦克风前面，直到涌现声音反馈。
