Verwendung eines Operationsverstärkers als Mikrophon-Vorverstärker

Erklärung der Funktionsweise

• Der Widerstand $R_1$ sorgt für eine Vorspannung des Elektret-Mikrophons.
• Die Widerstände $R_2$ und $R_3$ bilden einen Spannungsteiler, der den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers auf 2,5 V bringen.
• Der Operationsverstärker sorgt jetzt dafür, dass auch der nicht-invertierende Eingang auf 2,5 V liegt.
• Liegt daher rechts von $R_5$ die Spannung $\mathrm{2,5\,V} + \Delta U$ an, so fällt an $R_5$ die Spannung $\Delta U$ ab und hat damit eine Stromstärke $I_5 = \frac{\Delta U}{R_5}$ zur Folge.
  • Da in die Eingänge des Operationsverstärkers praktisch kein Strom fließt, muss $I_5$ komplett über $R_4$ abfließen. An diesem fällt daher die Spannung $U_4 = -R_4 \cdot I_5 = -\Delta U \cdot \frac {R_4}{R_5}$ ab.
  • Die Amplitude, um die die Spannung vor $R_5$ um 2,5 V schwankt, wird also um den Faktor $-\frac {R_4}{R_5} = -20$ verstärkt.
  • Damit es zu einer um 2,5 V schwankenden Amplitude vor $R_5$ kommt, entkoppelt der Kondensator $C_1$ die Mikrophonspannung.