Microfoonversterker, simpel en ongevoelig voor HF

[Simple (HEIL/MOTOROLA) Microphone Amplifier with HF Decoupling]

INLEIDING

In publicaties van eenvoudige microfoonversterkers wordt maar weinig aandacht besteed aan het al of niet gevoelig zijn voor een sterk HF signaal. Terugwerking of laagfrequent inpraten op of via de eigen microfoon is geen zeldzaam verschijnsel. Met 100 W zendvermogen kan het nog meevallen, maar met meer output neemt het probleem zienderogen toe.

SCHAKELING

Omdat transistors gemakkelijker "ontstoord" kunnen worden is afgezien van een IC versterker. De schakeling stelt eigenlijk niets voor en zal bekend voorkomen. De transistor wordt HF ongevoelig door goed ontkoppelen van basis–emitter en collector–emitter overgangen. De basis-collector kan beter niet ontkoppeld worden omdat dan ook een LF tegenkoppeling ontstaat en dat gaat ten koste van de hogere spraakfrequenties. Een 220 kΩ weerstand van basis naar collector zorgt voor de gelijkstroominstelling. In combinatie met een 1 kΩ collectorweerstand is de spanning op de collector ongeveer gelijk aan de halve voedingsspanning. Dat is een redelijk goede instelling voor compensatie van temperatuurschommelingen waar wij normaal mee te maken krijgen.

De 10 nF condensators sluiten het HF kort. Vaak wordt slechts 1 – 2.2 nF voor ontkoppeling gebruikt, maar dat is onvoldoende. Audio freaken zullen hun voorhoofd fronsen als zij die 10 nF zien, in ons beperkt spraakgebied voor SSB communicatie van 300 tot 2700 Hz is dat geen probleem.

Onvoldoende ontkoppeling bleek onder andere uit de volgende ervaring.

Ooit heb ik mij suf gezocht naar terugwerking op mijn microfoon en ik dacht dat de oorzaak eigenlijk aan iets anders lag omdat alles goed ontkoppeld was met 10 nF. Na langdurig en nauwkeurig zoeken bleek dat van basis naar aarde niet 10 nF maar 1 nF was gemonteerd. Bij het plaatsen had ik niet goed gekeken. Beide condensatoren waren uitgevoerd als gele druppeltjes met draadeinden en met het blote oog was de opdruk nauwelijks te lezen.

INGANGSIMPEDANTIE

Met een ingangsweerstand van 470 Ω is de versterker geschikt voor microfoons van 200 tot 1000 Ω. Geeft een microfoon (electret) teveel af dan verhoogt u de waarde naar 1000 Ω. Een hogere waarde heeft het voordeel dat de weerstand nog meer bijdraagt aan het laagdoorlaat filter effect met de condensators er omheen. Hier gebruik ik meestal 1000 Ω. Het is misschien niet algemeen bekend maar de afsluit impedantie van een microfoon is niet zo kritisch. Als een microfoon nog teveel spanning afgeeft kan een niet ontkoppelde weerstand van 100 Ω of meer tussen emitter en aarde gemonteerd worden

Een 0.47 uF condensator heeft samen met de opgevoerde ingangsimpedantie een kantelfrequentie die lage tonen onderdrukt. Heeft u een lage stem dan verkleint u de waarde en vindt u de modulatie te hoog, dan is een grotere waarde op zijn plaats. Ruimte genoeg om te experimenteren.

MICROFOON

Zowel dynamische als electret microfoons zijn toe te passen. Bij het laatste type is een spanning nodig die via een extra 1 – 4.7 kΩ geleverd kan worden. Meet de gelijkspanning over de koppelcondensator en kijk of de polariteit correct is of dat de condensator andersom aangesloten moet worden dan getekend is in het schema.

Ontkoppel elke microfoon met een 1 nF condensator direct over de aansluitcontacten. Hier is vastgesteld dat ook een dynamische microfoon HF kan gelijkrichten. Waarom dat zo was is niet bekend maar het is mogelijk dat een interne (gecorrodeerde) verbinding als diode ging werken.

Een microfoon met deze versterker is geschikt voor transceivers met een ingangsimpedantie van 500 Ω – 100 kΩ.

Sommige van u hebben problemen met het voeden van een electret microfoon met maar twee polen. Bij zo'n type heeft een "hete" aansluiting met twee functies, voeden met gelijkspanning en het toevoeren van een microfoon signaal. Als in een transceiver (fig») de getekende weerstand naar een voedingspunt ontbreekt, dan zal het duidelijk zijn dat de ingebouwde FET van de microfoon geen gelijkspanning krijgt.

MONTAGE

Met enig geduld is de hele schakeling (zie foto hieronder) in vrijwel alle microfoonbehuizingen te bouwen. Monteer de 10 nF condensators met korte draadeinden zo dicht mogelijk bij de transistor. Als u gedeeltelijk of geheel met SMD componenten werkt zijn de verbindingen kort en hoeft u niet met ruimte te woekeren.

HEIL HC-4 EN HC-5 MICROFOONS PARALLEL

Voor HeiL HC4 en HC5 kapsels werd een versterker (fig») gemaakt met voor de microfoon een correcte impedantie aan de ingang. De versterking is niet zo groot als de eerder getoonde schakeling omdat het dan net teveel was voor mijn Ten Tec Corsair II.

Aanvankelijk kon met een schakelaar gekozen worden uit één van beide elementen. Omdat ik een keer benieuwd was wat er zou gebeuren werden bij wijze van experiment beide kapsels parallel geschakeld. Dat gaf in combinatie met mijn stem de beste weergave en een hogere gemiddelde output van de zender. Bijna hetzelfde effect alsof er met een speechprocessor gewerkt werd. Nu kan met de schakelaar gekozen worden voor alléén HC5 of HC5 mèt HC4. In de praktijk geven de meeste tegenstations aan het laatste systeem de voorkeur. Beide microfoonkapsels zijn samen met versterker en schakelaar («fig) in een Motorola microfoonbehuizing gemonteerd. Mijn Ten Tec Corsair II HF transceiver is vrij gevoelig voor LF instraling op een microfoon en nu is dat probleem er niet meer, zelfs als een HF versterker ingezet wordt achter de transceiver.

MOTOROLA MICROFOON ELEMENT

Motorola heeft diverse types microfoons voor mobilofoons in gebruik gehad. Het afgebeelde (fig») model is van zeer goede kwaliteit. In het metalen kapsel zit een dynamisch element en een print met één-transistor versterker. De gelijkstroom weerstand van het element is 187 Ohm

Veel oudere transceivers zijn uitgerust met een driepolig microfoon "stekker" systeem en het is vanwege plaats of toegankelijkheid niet altijd mogelijk om iets anders in te bouwen.

Zo ook bij één van mijn sets en dan is het met drie draden een probleem als een microfoon een voorspanning moet hebben. Gelukkig is er een oude truc om toch een kleine voorspanning te verkrijgen. De meeste zend en ontvangrelais werken ook met een iets lagere spanning en daarvan wordt in (fig») deze schakeling gebruik gemaakt. In het microfoonhuis brengt men in de toevoer naar de PTT schakelaar twee diodes in serie aan. De spanningsval wordt via een weerstand naar het microfoonkapsel gelegd. Deze methode werkt uitstekend met het afgebeelde element van Motorola. Om HF inspraak te voorkomen moet het metalen huis aan de min-pool geaard worden!