Na eletrostática, um capacitor de placa paralelo tem o seguinte relacionamento:
C = ε · S / d
- Cé a capacitância
- εé a constante dielétrica do material entre as placas
- Sé a área de superfície das placas
- dé a distância entre as placas
Além disso, quando um capacitor é acusado deQ, a tensão em suas placas é dada por:
V = Q / C
Estrutura interna dos microfones eletretos
Um microfone de condensador eletreto contém um capacitor formado por um diafragma, um espaçador e uma placa traseira. O diafragma é um filme de plástico permanentemente carregado (eletreto). Quando exposto à pressão sonora, o diafragma vibra, mudando a distânciadentre o diafragma e a placa traseira, mudando assim a capacitânciaC.
ComoCmudanças eQpermanece constante,Vtambém deve mudar. Essa variação na tensão representa a conversão inicial do som em um sinal elétrico.
Correspondência de impedância e amplificação
O sinal elétrico gerado é muito fraco e vem de uma fonte de alta impedância, por isso não pode ser usada diretamente. Por isso,Conversão de impedância e amplificaçãosão necessários.
Isso é alcançado usando umTransistor de efeito de campo (FET), um dispositivo controlado por voltagem. A corrente de drenagem do FET é influenciada pela tensão entre o portão e a fonte. No ECM, os eletrodos do capacitor são conectados aos terminais de portão e fonte do FET. Quando o diafragma vibra, a tensão muda no capacitor, causando variações na corrente de drenagem FET.
Essa mudança de corrente causa uma queda de tensão no resistor de cargaR1. A variação da tensão de saída pode ser extraída através de um capacitor de acoplamentoC0. Como essa tensão é acionada pela pressão sonora original, todo o processo completa a conversão do sinal acústico para o elétrico.
Os microfones eletret convertem o som em sinais elétricos usando um diafragma carregado e um amplificador FET para fornecer saída utilizável. A mudança de capacitância devido à vibração do diafragma é a chave para esse processo de conversão.
