СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

Содержание

Слуховой аппарат. Часть 1

СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

Сегодня мы будем делать слуховой аппарат. будет состоять из двух частей. В этой я опишу электрическую часть, а в следующей будет изготовление корпуса и монтаж электроники в него.

Небольшая предыстория

Моему деду идет девятый десяток лет. Со временем он стал плохо слышать. Пару лет он использовал миниатюрный заушный слуховой аппарат фирмы Сименс. Пока благополучно его не потерял. Казалось бы: купили новый и забыли о проблеме, но я решил заморочиться и сделать самодельный.

Есть несколько причин этому решению. Во-первых, ценовой вопрос. С ростом курса доллара слуховые аппараты значительно выросли в цене. Во-вторых, упомянутый экземпляр имел крайне малое время работы от батареек-таблеток. Их приходилось менять один-два раза в неделю.

В-третьих, ношение головного убора вызывало посторонние шумы, которые мешали услышать разговор. В четвертых, моноблочное исполнение и близкое расположение динамика и микрофона вызывало постоянные писки на максимальной громкости, а на среднем уровне звука ничего не было слышно.

Посему я решил убить всех зайцев и сделать аппарат на аккумуляторах формата ААА, состоящий из нескольких блоков. Наушник и микрофон будут располагаться по принципу проводной гарнитуры. А корпус, в котором будут находиться аккумуляторы и печатная плата, будет носиться в кармане брюк или на ремне.

Он должен будет выполнять ф-цию экрана и защищать внутренние элементы от повреждения при случайных падениях или наступлений на него.

Схема слухового аппарата

Схемотехническое решение я подсмотрел на сайте радиоскот http://radioskot.ru/publ/unch/karmannyj_slukhovoj_apparat/6-1-0-627 Схема довольна заморочистая. Я старался ее упростить.

Основной усилитель представляет из себя мотороловскую микросхему MC34119. Давайте заглянем в даташит.

Микруха состоит из 45 транзисторов, может работать от 2В, например от 2-х NiMH аккумуляторов, которые при полной разрядке будут иметь напряжение 1В на каждом, т. е. в сумме нужных нам 2В.

При этом микросхема потребляет крайне мало. Заявлено 2.7 мА. А выдавать может до 250 мВт мощности на 32-омный наушник. Вполне неплохие показатели.

Самый простой вариант включения имеет минимальную обвеску. Но я, как и автор упомянутой схемы, в ходе экспериментов на макетной плате понял что лучше всего использовать вариант с подавлением высокочастотных звуков.

Опытным путем подобрал по качеству звучания электретный микрофон от старого телефона Philips, он оказался заметно лучше других микрофонов.

Мой вариант

У меня получилось следующее. (файл проекта KiCAD) Пару слов о предусилителе. Т.к. указанных на схеме деталей предусилителя у меня не оказалось, я решил экспериментировать из того что у меня есть. А в запасе у меня были банальные КТ315Б.

 В ходе экспериментов получилось так, что самый первый вариант всего на одном транзисторе оказался самым удачным, а все последующие имели плохое качество звучания и плохое усиление. Но при этом если на микруху и предусилитель подавать общее питание, то предусилитель начинал самовозбуждаться.

Все мои попытки решить эту проблему приводили только к ухудшению звука. В итоге взвесив все «за» и «против», я решил что изящество технического решения имеет меньший приоритет перед звучанием, и использовал второй блок аккумуляторов для питания предусилителя.

Да, у меня возросли вес и габариты, но я делаю первый экспериментальный образец и это простительно. Вот такой вот компромисс.

В схеме также присутствует еще один транзистор — BC547, который переключает микросхему усилителя в режим пониженного энергопотребления при понижение напряжения питания менее 2.0В. Этим предупреждается полный разряд основных аккумуляторов.

С аккумуляторами предусилителя так не получается, и хотя можно было бы и этот момент решить, я решил что это не так критично. Т.к. замеры потребления тока покали, что предусилитель потребляет в 10 раз меньше тока, а именно 0.6 мА и 6.3 мА соответственно.

Учитывая это, можно сделать предположение что заряд аккумуляторов предусилителя будет происходить 1 раз на десять зарядок основных аккумуляторов, что вполне приемлемо. Имея емкость основных аккумуляторов в 1000 мАч, имеем около 160 часов непрерывной работы.

Можно сделать предположение, что этого заряда хватит на 2-3 недели работы по 8-10 часов в сутки. Что вполне неплохой показатель. В схеме присутствует также регулятор громкости который регулирует напряжение на электретном микрофоне.

Печатка

По схеме все. Перейдем к печатке. Т.к. я собирал изначально детали на макетке я решил без заморочек переставить их на плату, поэтому плата у нас THT – штыревой монтаж — гораздо удобней в экспериментальных вещах. Вполне возможно что SMD вариант будет потом.

Плату развел в программе KiCAD, далее экспортировал в SVG и печатал из векторного редактора. Использовал односторонней стеклотекстолит. Рисунок переводил методом ЛЛТ. Т.е. печатал на фотобумаге на лазерном принтере, а прогрев осуществлял с помощью ламинатора.

Первоначально пробовал отделить бумагу с помощью изопропилового спирта — такой вариант у меня всегда прокатывал с бумагой для термопереноса, а тут меня постигла неудача.  Второй раз использовал размачивание в воде, остатки пленочки счищал с помощью зубной щетки с зубной пастой. Получилось очень неплохо. Травил в хлорном железе.

Покрывал сплавом Розе в кипятке. Сверлил станочком из микроскопом. С монтажом особых проблем не было, но как всегда я лоханулся с зеркальным отображением, поэтому ноги микрухи пришлось выворачивать на изнанку.

В следующей серии

Источник: http://sxlab.info/sluhovoj-apparat/

Карманный слуховой аппарат – купить или сделать своими руками

СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

Если способность слышать у человека снижена до максимального предела, а в некоторых случаях есть угроза появления глухоты, то врачи рекомендуют использовать карманный слуховой аппарат.

Особенность таких приспособлений в том, что они имеют отдельный корпус, который можно разместить в кармане как обычный телефон.

От него отходит провод по типу наушников к ушной раковине человека, где расположен невидимый аппарат для коррекции слуха.

Карманные слуховые аппараты имеют ряд преимуществ. Они обладают высокой мощностью и производительностью. Человеку не потребуется каждые 10 дней менять батарейки для обеспечения полноценной работы прибора. Недостатком является то, что людям преклонного возраста достаточно сложно будет пользоваться карманным слуховым аппаратом в силу некоторых физиологических ограничений.

Также не подойдет карманный слуховой аппарат тем, кто ведет подвижный образ жизни, так как необходимо постоянно следить за тем, чтобы корпус аппарата не выпал. Какие же типы устройств для коррекции слуха бывают и как выбрать именно то, которое подойдет именно для вашей клинической ситуации?

Классификация слуховых аппаратов

Современные слуховые аппараты классифицируют на два вида: аналоговые и цифровые.

Аналоговые слуховые аппараты перестали активно использовать последние несколько лет. Потеряли они свою популярность из-за того, что усиление звука происходит абсолютно на всех частотах.

Людям с проблемами слуха это доставляет массу неприятных ощущений, особенно когда они находятся в общественных местах.

В то время как цифровые слуховые аппараты способны подстраиваться под неравномерные частоты. К недостаткам слуховых аппаратов относятся большие габаритные размера корпуса, что не очень удобно в эксплуатации. К аналоговому типу относится карманный слуховой аппарат.

Цифровые аппараты для коррекции слуха обладают рядом преимуществ:

  • Компактность;
  • Удобство в эксплуатации;
  • Настройка прибора в зависимости от индивидуальных особенностей нарушения слуха;
  • Автоматическая система управления прибором, что исключает необходимость дополнительной регулировки прибора.

Цифровые аппараты коррекции слуха делятся на внутриушные, изготавливаемые по слепку ушной раковины, внутриканальные, а также заушные слуховые аппараты.

Миниатюрный слуховой аппарат внутриканального типа можно разместить в полости ушной раковины, тем самым максимально скорректировав эстетическое несовершенство. Значительным преимуществом такого устройства является максимальная идентичность строению ушной раковины, а также то, что слуховой аппарат можно использовать как детям, так и взрослым.

Элементы питания внутриканального слухового устройства позволяют эксплуатировать его в течение 14 дней, потом необходимо заменить батарейку.

Альтернатива слуховых аппаратов

Альтернативой современных слуховых приборов является усилитель звука «Компакт», который повышает частоту звучания окружающих звуков до 40 децибел.

Усилитель телесного цвета «Компакт» имеет небольшие габаритные размеры, что визуально корректирует наличие какого-либо постороннего устройства в ушной раковине.

Прибор полностью повторяет анатомическую структуру левой ушной раковины. Для комфортного использования в комплекте к усилителю звука «Компакт» прилагается 4 ушных вкладыша. Они необходимы для комфортного использования устройства.

Усилитель звука «Компакт» эффективно устраняет посторонние шумы, выделяя прямой звук. Немаловажным преимуществом является то, что устройство можно использовать на первоначальной стадии нарушения слуха. Также устройство для коррекции слуха показано для использования как детям, так и взрослым.

Элементы питания для слуховых аппаратов бывают четырех типоразмеров – 10, 13, 312, 675. Определить, какие именно батарейки для слуховых аппаратов необходимо приобрести можно по инструкции, которая прописана к устройству. Там будет указана цветная маркировка и соответствующий размер.

Но, стоит обратить внимание на то, что после того, как вы снимите защитную пленку с батарейки, она сразу же активируется. Ее необходимо незамедлительно вставлять в отсек для батарейки. Срок службы такого элемента питания – 5-7 дней.

Слуховой аппарат из подручных средств

Учитывая то, что строение слухового аппарата достаточно просто, то изготовить его можно по микросхеме своими руками. Этот вариант идеально подойдет для тех, кто не обладает достаточными средствами для приобретения устройства. Схема слухового аппарата позволяет разместить ее в обычном корпусе для Bluetooth гарнитуры.

Следуя микросхеме сборки устройства, нужно будет взять стандартный микрофон от старого мобильного телефона или же магнитофона и наушники. Главный критерий при выборе микрофона – его чувствительность к окружающим звукам; наушника – сопротивление не менее 40 Ом.

В качестве элемента питания используют литиевую батарейку на три вольта.

Схема питания слухового аппарата

При сборке устройства своими руками нужно обращать внимание на полярность микрофона. Для уменьшения габаритных размеров прибора, нужно прибегнуть к использованию СМД компонентов. Степень чувствительности устройства для коррекции слуха значительно повысится, если заменить конденсатор микрофона на 0,01 микрофарад. Необходимо изолировать микрофон во избежание постороннего фона.

Источник: http://ProSluh.com/sluxovye-apparaty/karmannyiy-sluhovoy-apparat.html

Поиск данных по Вашему запросу:

СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Миниатюрный слуховой аппарат EAR ZOOM отличный усилитель звука

www.cncmasterkit.ru

Слуховой аппарат функционально состоит из высокочувствительного электретного микрофона и малошумящего усилителя низкой частоты УНЧ , нагруженного на головные телефоны. Усилитель слухового аппарата должен иметь усиление более раз по напряжению, подъем частотной характеристики в диапазоне Гц и обеспечивать на выходе достаточную мощность.

Низковольтное питание В заставляет внимательно отнестись к подбору режимов питания по постоянному току транзисторов, качеству самих транзисторов и других деталей.

Несмотря на пониженное питание, проблема борьбы с возбуждениями усилителя как по звуковой, так и высокой частоте остается. Детали и конструкция.

В корпусе из-под китайского микроприемника УКВ диапазона размещают головные телефоны, гнездо для их подключения, регулятор громкости с выключателем, светодиод-индикатор включения.

При разработке печатной платы необходимо так разместить эти детали, чтобы они совпадали с отверстиями, имеющимися в корпусе бывшего приемника. Естественно, что такой вариант конструкции слухового аппарата не единственный. Наушники – малогабаритные головные телефоны китайского производства.

Питание – от гальванических элементов. Потребляемый слуховым аппаратом ток почти в 2 раза меньше, чем у микроприемников УКВ диапазона. Налаживание заключается в подборе резистора R1 в указанных пределах по максимальной чувствительности аппарата.

Максимальный потребляемый ток при свежих элементах питания мА.

Свидетельством правильно отлаженного УНЧ является сохранение его работоспособности при напряжении питания 1,5 В, хотя усиление значительно снижается по сравнению с питанием от двух элементов.

Данный слуховой аппарат имеет меньший уровень шума, чем аппараты, выпускавшиеся в Советском Союзе в х годах; чувствительность и уровень звукового давления на выходе у него выше, чем у слуховых аппаратов заушного типа или размещающихся в дужке очков. Схему слухового аппарата можно рассматривать как базовую. Несмотря на то что в схеме приняты некоторые меры для сужения полосы частот, его звучание намного более естественнее и приятнее, чем у промышленных слуховых аппаратов.

Однако дальнейшее сужение полосы частот УНЧ может понадобиться при конструировании аппаратов для лиц с большим уровнем потери слуха. Для уменьшения потребляемого тока в оконечный каскад УНЧ можно ввести режим “плавающей точки” и др.

Литература: 1. Терещука, К. Терещука, С. Данная схема может и работает с микрофоном МКЭ, однако при использовании китайского элекретного микрофона, например из магнитофона – наблюдается акустический микрофонный эфект, который ничем не возможно устранить.

Попытки найти МКЭ на радиорынке не увенчались успехом.

Микрофоны МКЭ-3 достаточно распространенные, использовались в советских магнитофонах и разной звуко-акустической аппаратуре потребительского класса, поэтому я считаю что на базаре такие найти не составит большого труда.

Схема слухового аппарата Слуховой аппарат функционально состоит из высокочувствительного электретного микрофона и малошумящего усилителя низкой частоты УНЧ , нагруженного на головные телефоны.

Принципиальная схема Усилитель слухового аппарата должен иметь усиление более раз по напряжению, подъем частотной характеристики в диапазоне Гц и обеспечивать на выходе достаточную мощность. Принципиальная схема высокочувствительного усилителя НЧ для слухового аппарата. Налаживание Налаживание заключается в подборе резистора R1 в указанных пределах по максимальной чувствительности аппарата.

Штань, В. Штань, г.

СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

А слуховые аппараты мало тут кому нужны, так как радиолюбители отличаются по теме самодельного цифрового слухового аппарата. Слуховой аппарат своими руками. Автоматический электронный цифровой термометр.. Схемы цифровых иностранных аппаратов у меня нет.

Прогугли, полно в Вот и и жду, мож где что то есть в некотором самодельном SMD splane и layoute. Схемы самодельных устройств на микрокнтроллерах, микросхемах, светодиодах В основе специальная микросхема от слуховых аппаратов кун3.

Жучок – Цифровые микросхемы Ниже смотрите сxему включения слухового аппарата.

Заголовок сообщения: Re: Самодельный слуховой аппарат. . Кстати, микросхему КУН3А можно где-то достать или ни днем ни с.

Слуховой аппарат

Слуховой аппарат функционально состоит из высокочувствительного электретного микрофона и малошумящего усилителя низкой частоты УНЧ , нагруженного на головные телефоны. Усилитель слухового аппарата должен иметь усиление более раз по напряжению, подъем частотной характеристики в диапазоне Гц и обеспечивать на выходе достаточную мощность.

Низковольтное питание В заставляет внимательно отнестись к подбору режимов питания по постоянному току транзисторов, качеству самих транзисторов и других деталей. Несмотря на пониженное питание, проблема борьбы с возбуждениями усилителя как по звуковой, так и высокой частоте остается. Детали и конструкция.

В корпусе из-под китайского микроприемника УКВ диапазона размещают головные телефоны, гнездо для их подключения, регулятор громкости с выключателем, светодиод-индикатор включения. При разработке печатной платы необходимо так разместить эти детали, чтобы они совпадали с отверстиями, имеющимися в корпусе бывшего приемника.

Естественно, что такой вариант конструкции слухового аппарата не единственный. Наушники – малогабаритные головные телефоны китайского производства.

Самодельный слуховой аппарат

Я бы не рискнул это применять как слуховой аппарат. Вот и и жду, мож где что то есть в некотором самодельном SMD splane и. На микросхеме DD2 выполнен усилитель для наушников. Сопротивление телефона постоянному току ом. Схема усилителя для слухового аппарата Подбором сопротивления, отмеченного на.

Радиотехника начинающим перейти в раздел.

Слуховой аппарат своими руками. Схема и описание

Я бы не рискнул это применять как слуховой аппарат. Вот и и жду, мож где что то есть в некотором самодельном SMD splane и. На микросхеме DD2 выполнен усилитель для наушников. Новые радиосхемы, микросхемы и программаторы. Самодельный слуховой аппарат для человека с сильной потерей слуха.

See, that’s what the app is perfect for

Недавно близкому для меня человеку понадобился слуховой аппарат.

Во многих странах людям со слабым слухом такие аппараты предоставляются бесплатно, но бесплатный сыр Заводской аппарат не устраивал тем, что обладал малой чувствительностью и нестабильным усилением, а так же имел батарейное питание, а это лишние затраты на покупку батареек.

Вскрыв китайский аппарат стало ясно почему у него малая чувствительность. Как видим схема примитивная, построена на паре транзисторов, хотя и качество звука неплохое. В итоге мною было изготовлено несколько схожих аппарата.

схема самодельного усилителя. Жучок – Усилитель слухового аппарата можно собрать на макетной плате вместе с аккумулятором и.

Слуховой аппарат – делаем из того что есть и имеем

Множество людей испытывает сегодня проблемы со слухом и масштабы этого бедствия впечатляют. Помимо пожилых людей, множество представителей молодого поколения также столкнутся с ухудшением слуха в будущем — этому способствует безудержное использование наушников и любовь молодежи к дискотекам.

Следовательно, всегда будет актуальным вопрос, как изготовить слуховой аппарат своими руками, ведь стоимость таких фирменных аппаратов зачастую не по карману многим людям.

На самом деле, сделать слуховой аппарат своими руками достаточно просто , для этого используются подручные средства, которые легко может найти каждый. Полученный в результате слуховой аппарат отличается компактными размерами и легко может уместиться в обыкновенном корпусе Bluetooth гарнитуры.

Для начала работы вам понадобится микрофон — подойдет обычный микрофон от мобильного телефона. Если же такого нет, то вы можете с успехом использовать микрофон от магнитофона.

Можно ли изготовить слуховой аппарат своими руками

Технический портал радиолюбителей России. Фотогалерея Обзоры Правила Расширенный поиск. RU Бытовая техника, мой автомобиль Самодельный слуховой аппарат.

Источник: https://all-audio.pro/c11/stati/samodelniy-sluhovoy-apparat-na-mikrosheme.php

Разработка интегральной микросхемы истокового повторителя для слухового аппарата

СЛУXОВОЙ АППАРАТ НА МИКРОСХЕМЕ

1. Тема: Разработка интегральной микросхемы истокового повторителя для слухового аппарата.

2. Срок представления проекта к защите –.

3. Исходные данные для дипломного проектирования:

Справочные данные и кристалл ИМС истокового повторителя, коэффициент передачи по напряжению более 0,7; ток потребления 20 ¸ 40 мкА; полное входное сопротивление не менее 30 МОм; выходное сопротивление менее 3,5 кОм.

4. пояснительной записки дипломного проекта:

4.1 ИМС истокового повторителя

4.1.1 Согласующие ИМС для электретных микрофонов

4.1.2 Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом

4.1.3 Физическая структура и топология ИМС

4.1.4 Измерение электрических параметров и характеристик ИМС

4.2 Метод экстракции параметров модели полевого транзистора из измерений параметров ИМС истокового повторителя

4.2.1 Расчет параметров модели ПТУП и диода

4.2.2 Моделирование схемы ИП

4.3 Выбор физической структуры и технологического маршрута изготовления ИМС

4.4 Разработка эскиза топологии ИМС истокового повторителя

4.5 Анализ организации дипломного проекта и расчет затрат, необходимых для его выполнения

4.6 Анализ опасных и вредных факторов при работе с ПЭВМ

5. Перечень графического материала

5.1 Принципиальные схемы ИМС истокового повторителя

5.2 Эквивалентная схема ИМС истокового повторителя

5.3Топология ИМС истокового повторителя

Реферат

Пояснительная записка содержит 66 листов, 20 рисунков, 17 таблиц, 12 источников, 1 приложение.

Перечень ключевых слов: слуховой аппарат, электретный микрофон, интегральная микросхема, истоковый повторитель, полевой транзистор c управляющим p-n-переходом, усилитель низкой частоты, биполярный транзистор.

Объект разработки: ИМС истокового повторителя для слуховых аппаратов.

Цель работы: разработка ИМС истокового повторителя с параметрами: коэффициент передачи по напряжению AV > 0,7; ток потребления ISS = 20-40 мкА, полное входное сопротивление Ri ³ 30 МОм; выходное сопротивление

RO £ 3,5 кОм

Методы разработки: экстракция параметров модели ПТУП из измерений ИМС истокового повторителя, моделирование схемы истокового повторителя в системе программ OrCAD 9.2, выбор физической структуры ИМС.

Полученные результаты: параметры ИМС истокового повторителя: коэффициент передачи по напряжению AV = 0,715; ток потребления ISS = 30,65 мкА; полное входное сопротивление Ri = 28,86 МОм; выходное сопротивление RO = 6,69 кОм.

Степень внедрения: не внедрено.

Эффективность: не рассчитывалась.

Область применения: электретные микрофоны, входные каскады операционных усилителей.

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики: ИМС содержит 4 элемента, в том числе 1 транзистор, 1 диод, 2 резистора; размер кристалла – 0,71´0,71 мм; масса микросхемы не более 0,2 г.

Введение

1 ИМС истокового повторителя

1.1 Согласующие ИМС для электретных микрофонов

1.2 Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом (ПТУП). Физические принципы функционирования

1.3 Статические характеристики ПТУП

1.4 Физическая структура и топология ИМС

1.5 Измерение электрических параметров и характеристик ИМС

2 Метод экстракции параметров модели ПТУП из измерений параметров ИМС истокового повторителя

2.1 Расчет параметров модели ПТУП и диода

2.2 Моделирование схемы ИП

3 Выбор физической структуры и технологического маршрута изготовления ИМС

4 Разработка эскиза топологии ИМС истокового повторителя

5 Анализ организации дипломного проекта и расчета затрат, необходимых для его выполнения

5.1 Организационная часть

5.2 Экономическая часть

6 Анализ опасных и вредных факторов при работе с ПЭВМ

Заключение

Список использованных источников

Введение

Ослаблением слуха в той или иной форме страдают многие люди. Этот дефект становятся критическим, когда начинает препятствовать нормальному речевому общению между людьми.

Современный уровень технологий слухопротезирования позволяет значительно улучшить жизнь примерно 90 % людей с нарушением слуха.

Снижение слуха в подавляющем большинстве случаев может быть компенсировано с помощью слухового аппарата (СА) [1].

В большинстве слуховых аппаратов источником сигнала для последующего усиления является электретный микрофон (ЭМ).

Уменьшение габаритов электретных микрофонов позволяет перейти от карманных и заушных слуховых аппаратов к более удобным внутриушным и создавать другие микрогабаритные и высокочувствительные приборы.

Для этих приборов необходимо согласующее устройство – интегральная микросхема (ИМС) истокового повторителя (ИП).

Опытные партии ИМС истокового повторителя производились на ОАО «Орбита» г. Саранск, при этом коэффициент передачи по напряжению, который они обеспечивали, составлял 0,4 при проценте выхода годных кристаллов порядка 10 %.

Коэффициент передачи ИП в идеальном случае должен стремиться к единице, а процент выхода должен быть не менее 60 %, тогда производство ИМС будет технологически и экономически выгодным. Поэтому актуальной задачей является разработка ИМС, которая имела бы наибольший коэффициент передачи при наибольшем проценте выхода годных кристаллов.

Целью дипломного проекта является разработка ИМС истокового повторителя с параметрами: коэффициент передачи более 0,7 и ток потребления 20 – 40 мкА. Основой для разработки является ИМС истокового повторителя производства ОАО «Орбита».

При разработке данной ИМС проводились следующие этапы:

1. Проводились измерения электрических параметров ИМС.

2. Рассчитывались параметры модели полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (ПТУП) из результатов измерений ИМС.

3. В системе программ схемотехнического анализа OrCAD 9.2 моделировалась схема включения ИП.

4. Проводилось сравнение расчетных и экспериментальных значений электрических параметров ИП.

5. Разрабатывался эскиз топологии, выбиралась физическая структура и технологический маршрут изготовления ИМС.

Параметры модели ПТУП в схеме ИП можно рассчитать, измерив его выходные характеристики. Для этого помимо изготовления ИМС нужно изготовить и тестовые образцы ПТУП, а это экономически невыгодно.

Научная новизна дипломного проекта заключается в том, что здесь предлагается новый метод экстракции параметров модели ПТУП из измерений параметров ИМС истокового повторителя, не требующий измерения характеристик самого ПТУП.

Практическая значимость заключается в использовании полученных параметров модели ПТУП при моделировании схемы и физической структуры ИП в программной среде ISE TCAD 7.0.

1 ИМС истокового повторителя

В большинстве слуховых аппаратов источником сигнала для последующего усиления является ЭМ. Микрофоном называется устройство, выполняющее функцию преобразования акустических колебаний в электрические.

По принципу преобразования звуковой энергии в электрическую они подразделяются на электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные), угольные и пьезоэлектрические [2].

Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

Чувствительность микрофона – это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило, 1000 Гц), выраженное в милливольтах на Паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Номинальный диапазон рабочих частот – диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания, и в котором нормируются его параметры.

Неравномерность частотной характеристики – разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.

Модуль полного электрического сопротивления – нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.

Характеристика направленности – зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.

Уровень собственного шума микрофона – выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением 0,1 Па.

ЭМ являются разновидностью конденсаторных микрофонов. На рисунке 1 приведена схема, объясняющая принцип работы конденсаторного микрофона.

1 – мембрана, 2 – электрод, 3 – изолирующее кольцо

Рисунок 1 – Схема включения конденсаторного микрофона

Выполненные из электропроводного материала мембрана – 1 и электрод – 2 разделены изолирующим кольцом – 3 представляют собой конденсатор. Жёстко натянутая мембрана под воздействием звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода.

Конденсатор включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока VB и активным нагрузочным сопротивлением R. При колебаниях мембраны ёмкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления.

В электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает переменное напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.

Источник: https://mirznanii.com/a/122016/razrabotka-integralnoy-mikroskhemy-istokovogo-povtoritelya-dlya-slukhovogo-apparata

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.