Spójrz na podstawowe schematy elementów wewnętrznych pokazane w arkuszach danych odpowiednio LM324 (zwykły wzmacniacz operacyjny) i LM393 (komparator): -

Stopnie wejściowe są dość podobne, ale pierwszą dużą różnicą jest wewnętrzny kondensator kompensacyjny wewnątrz wzmacniacza operacyjnego LM324 (pokazany z czerwoną ramką wokół niego). Ta kompensacja zapewni, że przy regularnych typach negatywnego sprzężenia zwrotnego (w tym typowym najgorszym scenariuszu podłączenia wyjścia bezpośrednio do wejścia odwracającego), wzmacniacz operacyjny LM324 nie stanie się niestabilny i nie będzie oscylował.

Pytanie 10 i Q11 w LM324 są po prostu zwolennikami emitera, więc nie ma "dodatkowego wzmocnienia" (czyli potencjalnych dodatkowych obaw o stabilność) pochodzących z tych tranzystorów, a Q12 (LM324) będzie zachowywał się prawie jak Q7 w LM393, tj. produkuje dużo wzmocnienie napięcia.

Oczywiście stopnie wyjściowe są bardzo różne, gdy LM324 wykorzystuje popychacze popychające (bez wzmocnienia), podczas gdy LM393 ma inny wspólny stopień emitera o wysokim wzmocnieniu utworzony przez Q8.

Więc Krótko mówiąc, LM324 ma kompensację częstotliwości, aby umożliwić szeroką gamę konfiguracji sprzężenia zwrotnego, podczas gdy LM393 nie ma tej kompensacji i, co gorsza z punktu widzenia stabilności, ma dalszy stopień wzmocnienia napięcia.

Jeśli weźmiesz schematy arkusza danych jako przyzwoity przewodnik po funkcjach wewnętrznych obu chipów, musisz dojść do wniosku, że stosowanie „normalnych” ilości negatywnej opinii (aby regularnie wzmacniacz typu wzmacniacza), spowoduje oscylacje lub poważne problemy z niestabilnością, szczególnie przy niskich wzmocnieniach w zamkniętej pętli.

Patrząc dokładniej w arkusze danych, LM393 ma minimalne wzmocnienie napięcia 50 V na mili napięcie wejściowe, podczas gdy LM324 ma tylko 15 V na miliwolt. To uzasadnia podejrzenie wyższego wzmocnienia (dla LM393) sugerowane przez schematy w arkuszach danych.

Mimo wszystko zawsze istnieją metody przekształcania komparatora we wzmacniacz, ale w arkuszu danych LM393 nie ma wystarczającej liczby wskazówek, które wskazywałyby na solidną metodę.

Moduły LM393, które widzisz w serwisie eBay, nie są wzmacniaczami mikrofonowymi jako takie.

Są reklamowane jako moduły wykrywania dźwięku, które zapewniają (mniej lub bardziej) cyfrowy ouput.

Ten moduł ma na sobie LM393 i jest reklamowany jako wykrywacz dźwięku. Ma aktywne niskie wyjście, które odpowiada możliwościom LM393 - LM393 może tylko obniżać napięcie.

Nie da ci nic dobrego jako wzmacniacz mikrofonowy. To nie jest jego praca i (w cudowny sposób) jest reklamowany jako robiący to, do czego się naprawdę nadaje.

Ponieważ LM393 jest podwójnym komparatorem, moduły LM393 z wyjściem analogowym mogą równie dobrze używać drugiego komparatora jako (złego) wzmacniacza mikrofonu.

Na dodanym schemacie widać, że 393 nie jest w ogóle używany jako wzmacniacz w tych modułach.

AO jest bezpośrednio z mikrofonu, tak jak podejrzewałem.

Dwa komparatory dostarczają proste sygnały włączania / wyłączania w odpowiedzi na głośność dźwięku odbieranego przez mikrofon.

Kiedy najpierw opublikowałeś to pytanie, bardzo się zastanawiałem, dlaczego komparator miałby być używany jako wzmacniacz (nawet jeśli jest to możliwe), ponieważ istnieją OpAmpy, które są tak tanie jak LM393, ale z pewnością wykonałyby pracę lepiej. Więc to nie ma sensu.

Jeden z pomysłów był taki, że komparator jest używany w konwerterze \ $ \ Delta \ Sigma \ $ do konwersji sygnału na prostą postać cyfrową, która jest odporna na zakłócenia.

Dlatego poprosiłem o schemat.
Teraz, gdy dostarczyłeś schemat, który widzimy, nie jest on używany do wzmacniania go jako sygnału analogowego, ale po prostu zamienia go w prosty sygnał cyfrowy. To może być przydatne w niektórych zastosowaniach, w których wystarczy wykryć obecność jednej dominującej częstotliwości dźwięku lub jako czujnik do wykrywania obecności jakiegokolwiek hałasu; ale nie nazwałbym tego wzmocnieniem sygnału dźwiękowego.

Pozostaje więc pytanie: gdzie jest wzmocnienie, które rzekomo znajduje się na płycie?

Oczywiście mają na myśli JFET (lub nawet kompletny układ scalony), który ma większość elektretowych kapsuł mikrofonowych zintegrowany:

Zdjęcie pochodzi z tego dokumentu.

Komparator nie ma kompensacji, więc ogólnie rzecz biorąc, nie można go ustabilizować, aby działał jako wzmacniacz z łatwością, jeśli w ogóle, w zależności od konstrukcji wewnętrznej.

Jednak w tym konkretnym przypadku LM393 można użyć go jako naprawdę kiepskiego wzmacniacza operacyjnego, dodając BFC do wyjścia.(Uważam, że \ $ \ mu \ $ brakuje w arkuszu danych, a wartości kondensatorów powinny wynosić 0,5 uF - to nie jest tak, że B ig i F przy wyłączniku C .).

Jest to możliwe tylko dlatego, że obwód wewnątrz rodziny LM393 jest tak bardzo prosty, że wewnętrzny węzeł, który normalnie byłby używany wwzmacniacz operacyjny jest łatwo dostępny.

Komparator IS to wzmacniacz, więc generalnie tak, może być używany jako wzmacniacz.Nie mówię, że będzie to praktyczne lub łatwe!

Wzmacniacz LM393 IS , ale jest przeznaczony do użytku jako komparator i dlatego jest zaprojektowany tak, aby miećbardzo duże wzmocnienie i wyjście typu otwarty kolektor.Możesz załadować wyjście z otwartym kolektorem rezystorem, aby dostarczyć i zastosować sprzężenie zwrotne (aby zmniejszyć wzmocnienie), tak aby stało się wzmacniaczem liniowym.Patrząc na wewnętrzny obwód LM393, który powinien być możliwy.

Ale wyzwaniem może być jego stabilizacja i działanie tak, jak chcesz (dla wzmacniacza z liniowym sprzężeniem zwrotnym).

Komparator ma stopień wyjściowy z otwartym kolektorem z ograniczonym prądem.

Możesz użyć pullup R, takiego jak 1K i ujemnych współczynników sprzężenia zwrotnego, znacznie wyższych wartości, aby wzmocnić wzmacniacz biedaka podobnego do wzmacniaczy operacyjnych.

Po dłuższej zabawie z jednym z tych czujników dźwięku mam kilka spostrzeżeń.

• LM393 jest używany, ponieważ jest tani jak barszcz - prawdopodobnie < 10 centów w qt.

• LM393 może być używany z pewnymi negatywnymi opiniami, takimi jak wzmacniacz, ale tego nie próbowano. Pewnie dlatego, że tablica ma być płytą ogólnego przeznaczenia - również wycenioną na 2,00 $

• Mikrofon ma zerowe wzmocnienie - z wyjątkiem wbudowanego fet w elektret - jak wspomniano powyżej. Spodziewaj się wyjść poniżej 100mv - ale nadal użytecznych, jeśli odczytujesz elektret w różny sposób i nie próbujesz tylko progować wyjścia, jak pokazuje kilka samouczków online. Muszą krzyczeć lub pstryknąć palcami obok czegoś, żeby coś zrobiło. Mimo to możesz równie dobrze kupić elektret i polaryzować go za pomocą kilku rezystorów.

• Wyjście cyfrowe jest mało stabilne i ma tendencję do oscylacji. miałem mniej hałasu podczas dodawania pewnej odporności na podciąganie 10K do VCC (to jest z obserwacji z zakresem).

• Wreszcie całość jest naprawdę drażliwa i dostosowuje się do 25 tury pot tak, że zielone światło miga (w zasadzie DC polaryzuje mikrofon element) jest absolutnie konieczne.

• Tanie chińskie śmieci - wystarczy użyć wzmacniacza operacyjnego i kilku kapsli skutkuje znacznie lepszym czujnikiem - ale hej - dostajesz to, za co płacisz dla. Podejrzewam, że nawet sprzężenie AC wejścia do komparatora byłoby nieskończenie ulepszyliśmy rzeczy. Kosztem około 1-2 centów i trzy części.