Obr. 1. Zapojení předzesilovače
pro piezoměnič ve funkci mikrofonu
Fig. 1. Hydrophone amplifier for PC input
Před časem mne požádala dcera, abych jí k jakési
školní práci vyrobil mikrofon schopný nahrávat zvuky ve
vodě. Po „poradě“ s internetem jsem zjistil, že většina
amatérských konstrukcí používá jako senzor běžný
„piezoelement“, doplněný předzesilovačem s tranzistorem
typu JFET. Následné pokusy však ukázaly, že zesílení
tranzistorem JFET je malé a signál je slabý. Kapacita
piezoměniče je poměrně velká (asi 22 nF pro KBI-2734) a
velký vstupní odpor zesilovače tak vlastně ani není
potřeba.
Zapojení předzesilovače vhodného pro připojení k PC je na
obr. 1. Napájení je zajištěno z mikrofonního vstupu PC.
Napěťové zesílení je asi 40 a zpětná vazba (R1, R2 a C2)
zajišťuje s piezoměničem s kapacitou 22 nF plochou
kmitočtovou charakteristiku zesilovače asi od 50 Hz. Zesílení
lze upravit změnou R4. Poměrně důležité jsou i ochranné
diody na vstupu – při poklepání dodá piezo tolik energie,
že když k němu připojíte LED, blikne.
Mechanické uspořádání je patrné z fotografií.
Uspořádání podle obr. 4 lze použít jen v nevelké hloubce
(zkoušeno do půl metru) a zvuk přenášený mechanicky po
kabelu, např. protažení kabelu mezi prsty je bohužel dobře
slyšet. Kabel by asi bylo lepší vyústit na boku víčka nebo
zvolit jiné mechanické uspořádání. Zařízení překvapivě
dobře funguje i na vzduchu jako běžný mikrofon k PC.
Some time ago, my daughter asked me to made her microphone
capable of recording sounds in the water for some school work.
After "consultation" with the Internet, I found that
most amateur constructions used as sensor piezoelectric buzzer,
complete with preamp JFET transistor type. Subsequent experiments
showed that the gain JFET transistor is small and the signal is
weak. Capacity of buzzer is quite large (about 22 nF for
KBI-2734) and high input resistance of the amplifier is not
actually needed.
Preamplifier circuit suitable for connection to a PC is shown in
Fig. 1. The power supply is provided from the microphone input
PC. The voltage gain of about 40 and a feedback (R1, R2, C2)
provided with a capacity buzzer of 22 nF flat frequency response
of the amplifier above 50 Hz. The gain can be adjusted by
changing R4. Important are protection diodes on the input - when
you knock on buzzer, piezo give so much energy that when you
connect LED, it flashes. The mechanical arrangement (not so good)
is evident from the photographs. It be used only in a small depth
(tested to half a meter) and mechanically sound transmitted
through the cable. The device works surprisingly well even on the
air as a regular microphone to your PC.
Obr. 2. Předzesilovač jsem
postavil se SMD na kousku univerzální desky. Samozřejmě lze
použít i klasické drátové součástky (1N4148 a BC548B)
Fig. 2. The preamp is built on a piece of
universal board with SMD. Of course you can also use the classic
wire components (1N4148 and BC548B)
Obr. 3. Na konce kabelů jsem nanesl
tavné lepidlo a celek hermeticky zatavil do smršťovací
bužírky
Fig. 3. At the end of the cables I applied
hot melt adhesive and a whole hermetically sealed in shrink
tubing
Obr. 4. Piezoměnič je s
mezikroužkem vlepen do víčka od PET lahve a utěsněn
silikonovým tmelem
Fig. 4. Buzzer with extension tube is glued
into the lid of PET bottles and sealed with silicone sealant
Jaroslav Belza
Článek byl otištěn v časopise "Praktická
elektronika a Amatérské Radio" 8/2013 na s. 22
This article was printes in magazine "Praktická elektronika
a Amatérské Radio" 8/2013, page 22
18. 11. 2014