Frage von euge123, 45

Was macht ein Feldeffekttransistor in einer Mikrofonverstärker-Leitung und wofür ist er gut?

Expertenantwort
von dalko, Community-Experte für Elektronik, 25

Hallo euge123,

der Feldeffekttransistor dient in erster Linie  zur Impedanzanpassung. In diesem Wikipediaartikel findet du unter Impedanz eine Funktionsbeschreibung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrofonsignal

Allerdings gibt es verschiedene Mikrofon-Arten, z.B. Kondensatormikrofon, Elektretmikrofon und Tauchspulen- bzw. dynamisches Mikrofon, wobei das letztere niederohmig ist (200 - 600 Ohm) und deshalb keine Impedanzanpassung benötigt. In diesem Fall kann der FET auch eine Vorverstärkerfunktion haben.

Das Elektretmikrofon benötig aber einen Impedanzwandler-FET, da es hochohmig ist und deshalb extrem anfällig wäre für Störeinstrahlung. Deshalb haben eigentlich alle Elektretkapseln schon einen FET integriert.

Mehr kann ich dir jetzt nicht sagen, da ich nicht weiß, welche Art von Mikro du meinst.

Ein sehr gutes Buch über Mikrofontechnik kannst du hier downloaden:

http://www.schoeps.de/D-2004/PDFs/Mikrofonbuch_komplett.pdf

Hier ein Thread zu deiner Frage

http://www.hifi-forum.de/viewthread-29-9625.html

Grüße, Dalko

Antwort
von NoHumanBeing, 22

Ich kenne es nur, dass bei Elektretmikrofonen ein FET in der Mikrofonkapsel sitzt.

Dieser dient als Impedanzwandler. Elektretmikrofone selbst sind extrem hochohmig. Die Kabelkapazität allein würde schon quasi sämtliches Nutzsignal "verschlucken". Deswegen ist dort ein FET als Impedanzwandler (Stromverstärker) integriert, damit die Mikrofonkapsel kaum belastet und das lange Kabel "getrieben" werden kann.

Der FET wird in der Regel über ~1.5 V Tonaderspeisung vom Eingang des signalempfangenden Geräts versorgt.

Bei größeren Mikrofonen mit XLR-Anschluss und 48 V Phantomspeisung wird auch die Schaltung, welche die Symmetrierung des Signals vornimmt, vom signalempfangenden Gerät mitgespeist. Hinter der eigentlichen Kondensator- oder Elektretkapsel ist dann im Grunde gleich noch eine "aktive DI-Box" verbaut. Zumindest ist die Schaltung so ähnlich.

Antwort
von guenterhalt, 11

Mikrofone wirken ähnlich ( mit Einschränkungen) wie der Dynamo eines Fahrrads. Sie erzeugen eine Spannung. Ein Mikrofon  soll aber auf kleinste Luftdruckschwankungen ( Schallwellen) reagieren. Die beweglichen Teile (Membran ..) müssen also sehr leicht sein, sonst würde ihre Trägheit schnelle Änderungen überhaupt keine Bewegung einer Spule ( wie beim Dynamo)  oder einer Kondensatorplatte (Kondensatormikrofon)  oder eines Kristalls ( Kristall- Mikrofon)  bewirken.

Je kleiner und somit je leichter diese Teile sind, um so besser können sie den Schallwellen folgen und Spannungen erzeugen. Nachteil ist, dass, dann so ein "Dynamo" mit sehr wenigen Windungen auch kaum Spannung erzeugt. Bei einem Kondensatormikrofon ist die schwingende Platte auch sehr klein und die Kapazitätsänderungen folglich auch.

Man muss diese Spannungen verstärken. "Einfache" Transistoren (bipolare) möchten zum Verstärken auch noch einen Strom haben. Bei dynamischen Mikrofonen ( deshalb der Vergleich mit einem Dynamo ) geht das gerade noch. Kondensatormikrofone können aber kaum einen Strom liefen.

Hier kommt der Feldeffekt-Transistor ins Spiel. Der reagiert praktisch nur auf Spannungen und kann diese verstärken, ohne von der Quelle auch noch einen Strom haben zu wollen.

Man spricht hier von einem hohen Eingangswiderstand des Verstärker.

R = U / I  ; wenn I = 0 ist folgt R = U / 0 = > unendlich

Am Ausgang kann so ein Verstärker einmal eine höhere Spannung und auch einen höheren Strom ( höhere Leistung P = U * I ) liefen. Das reicht dann, um einen Leistungsverstärker für Lautsprecher mit einem Tonsignal zu betreiben.

   

Kommentar von NoHumanBeing ,

Das reicht dann, um einen Leistungsverstärker für Lautsprecher mit einem Tonsignal zu betreiben.

Auch ein Kondensator-/Elektretmikrofon (mit integriertem Impedanzwandler) muss normalerweise zunächst durch einen Mikrofonvorverstärker und dann durch einen Leistungsverstärker gehen.

Der Mikrofonvorverstärker hebt es von einem Pegel im mV-Bereich auf einen Pegel von ~1 V (Line-Pegel). Der Leistungsverstärker hebt es dann auf was auch immer die Boxen brauchen, bringt aber vor allem jede Menge Stromverstärkung mit und deutlich weniger Spannungsverstärkung.

Kommentar von guenterhalt ,

@NoHumanBeing,

danke für die  Ergänzung. Du wirst aber gesehen haben, dass ich versucht habe, meinen Beitrag sehr einfach zu schreiben. Die Fragestellung ließ vermuten, dass Fachbegriffe wie Impedanz, Anpassung, kapazitive Last usw. noch nicht zum Grundwissen des Fragenden gehören. Glaube mir, Rundfunkmechaniker, Ingenieure für Informationstechnik ( auch noch mit Dr.-Titel ) wissen das.

 

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