Preamplificador para micrófono multimedia

Actualización: Este es un preamplificador de baja calidad a transistores que tiene puntos flojos. Si buscas preamplificar un micrófono de una manera más sencilla tal vez te interesa esta otra entrada.

Sigo utilizando el viejo micrófono que venía con el primer PC multimedia que compré. Consta de una capsula electret con un preamplificador en la base del micro. Aunque si ponemos atención a las conexiones resulta que la señal pasa directamente del micro al jack, el preamplificador está puenteado y no se usa. Supongo que antaño cuando las tarjetas de sonido sólo tenían entrada micro mono, el tercer hilo era una alimentación de 5V que serviría para el amplificador. Hoy en día ambos canales tienen una tensión de entre 3V y 5V que sólo sirven para alimentar el micrófono. De hecho si conecto el amplificador a un canal libre irremediablemente los canales se acoplan y la señal se distorsiona por falta de alimentación.

El circuito en cuestión es este:



Análisis del circuito

Me gustaría analizarlo por encima. Os pongo el esquema obtenido siguiendo la placa:


Es un diseño bastante sencillo. Tiene cuatro terminales: entrada para el micro, salida a la tarjeta de sonido, alimentación y masa.

C1 y C4 se encargan de filtrar la alimentación. La resistencia R6 y C3 es la forma estándar de conectar una capsula electret. C3 y C2 se encargan del acoplamiento en alterna de la entrada y la salida.

El transistor Q1, junto a sus resistencias de polarización, está configurado como un amplificador clase A, en emisor común. Mientras Q2 actúa como colector común, que no amplifica nada pero proporciona una baja impedancia de salida óptima para aplicarla a la entrada de Micrófono de la tarjeta de sonido.

La idea es buena, pero adolece de algunos fallos típicos de los circuitos baratos.
  • Para empezar los condensadores de entrada y salida tienen un valor muy bajo de sólo 10nF. Para una frecuencia de 440Hz suponen una impedancia de 3600ohm. Con una capacidad tan baja, se nota mucho la atenuación de los tonos graves frente a los agudos, produciendo el típico sonido a lata característico de las cosas made in china. Podríamos ampliar un poco la capacidad, 10uF serán suficientes. Pero necesitamos electrolíticos. En grandes tiradas, pasar de los electrolíticos y usar cerámicos supone un ahorro importante a costa de sacrificar la calidad, pero en un micrófono barato de PC esto último es secundario.
  • Hay un fallo más grave en la polarización del emisor de Q1. Está bien polarizado para continua, pero a menos que conectemos un condensador en paralelo con R1 apenas conseguiremos amplificar las señales alternas. Un condensador de 10uF funcionará bien, aunque lo recomendable sería de 100uF en adelante.
  • Acoplamiento capacitivo entre etapas. En este caso es opcional porque la siguiente etapa es un seguidor de emisor y sólo amplifica en corriente. Si tuviéramos una etapa amplificadora de tensión tendríamos que conectar un condensador para filtrar la componente continua, de lo contrario la saturaríamos. Como hemos dicho en este caso no es necesario.
  • Polarización de la base de Q1. Esto último no es un fallo, pero colocar una resistencia entre la base de Q1 y tierra mejoraría la estabilidad térmica del circuito. Para lo que vamos a hacer no es fundamental.
Vamos a arreglar los fallos 1 y 2. El esquema quedaría como sigue:


El espacio libre que hay por encima del circuito es muy limitado. Por suerte tenía algunos electrolíticos en miniatura que desoldé de una lectora de CDROM. En esta imagen vemos el circuito una vez modificado.


La tensión de alimentación puede ir desde los 3 a los 5V, para alimentarlo con 9 o 12 habría que recalcular algunas resistencias. Este circuito amplifica entre 50 y 100 veces la señal de entrada. Es difícil de determinar pues, al no tener el emisor degenerado, depende de la resistencia intrínseca del transistor. Si quisiéramos atenuar un poco la ganancia basta conectar una resistencia justo antes del emisor de Q1, digamos R7 de 220ohm. La ganancia sería aproximadamente R5/R7 = 2200/220 = 10 veces.

7 comentarios:

  1. Hola compañero

    pues antes que nada, me gustaria felicitarte por el buen trabajo que haces, no cualquiera hace este tipo de analisis, bien por ti.

    en segunda, veo que te gustan mucho la combinacion de ciencias como electronica y biologia y demas, yo ando haciendo algunos proyectitos con ese tipo de metrias igual y me gustaria saber si pudieras ayudarme.

    por el momento ando metido en hacer un fonocardiograma, precisamente por eso di con tu blog por que lo estoy haciendo con un micro electret y necesito un preamplificador para meterlo a la PC y capturar los sonidos cardiacos, probare tu circuito a ver que resultados me arroja y me gustaria mucho que me ayudaras si en algun momento necesito alguna modificacion.

    nuevamente felicidades por tu trabajo, sigue asi que vas pro buen camino

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  2. perdon se me olvido colocar mi correo

    es

    electrowolf@hotmail.com

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  3. Hola Wilhelm. Gracias por tu comentario.

    Si no estoy equivocado, un fonocardiograma consta sobre todo de sonidos graves. Este preamplificador tiene el defecto de que justo atenúa las bajas frecuencias. Mientras que eso es bueno para la voz, porque suena más limpia si cortas por debajo de 100Hz más o menos, yo no te lo recomiendo.

    La forma más sencilla de amplificar un micro electret es con un operacional, con el uA741 verás muchos circuitos. Hay ejemplos varios en Google, mira este sin ir más lejos: http://www.fortunecity.es/felices/barcelona/146/3ds/tutores/estetoscopio.htm

    Suerte con el proyecto.

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  4. Hola, quisiera aumentar la ganancia de un micrófono para que capte todo lo que sucede al rededor y conectarlo a una pc. Tal como lo hacen los grabadores periodísticos ¿como puedo hacer?. Tengo un micrófono antiguo de pc de esos blancos que vienen con una base y un palito. ¿Se puede? Gracias.

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  5. Hola Natalia. Por supuesto que se puede. Te dejo dos artículos de este mismo blog, pero hay información y esquemas a raudales en google.

    Este artículo va sobre hacer un amplificador (tendrás que considerar el ruido la alimentación, etc):
    http://electronicayciencia.blogspot.com/2010/05/preamplificador-microfono-electret.html

    Y este otro por si no tienes muy claro como funciona un micrófono:
    http://electronicayciencia.blogspot.com/2010/06/utilizar-un-microfono-electret.html

    Con esos dos artículos tendrás base suficiente para entender los esquemas de amplficadores que encuentres en Google. Elige el que más te guste.

    Saludos.

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  6. Hola, quisiera saber si con este circuito se puede preamplificar un microfono de PC de los que vienen integrados en un Headset. Tienen un conector Jack estereo de 3 canales. ¿Como los conectaría?

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  7. Hola, Electrónica y Ciencia, estoy en un proyecto y necesitamos adaptar un micrófono para karaoke a la entrada de micrófono de cualquier celular que tenga su entrada de nicrófono y salida de audio juntos. Para poder hacer reportes y grabación con cualquier celular con estas características. entiendo que necesito un adaptador y que trabaje con el mismo voltage del celular. Ves viable este proyecto y si requiero de tu asesoría. Saludos cordiales.

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