Как устроен этот предусилитель?

Я пытаюсь разработать предусилитель для этого электретного микрофона .

Эту схему я собрал из того, что нашел в сети.

Схема

Это выглядит нормально? Я собираюсь взять выходные данные с помощью АЦП (внутреннего в микроконтроллере) и запустить на нем БПФ.

Операционный усилитель представляет собой операционный усилитель от шины к шине, хотя у него нет смещения низкого напряжения, должен ли я заботиться об этом? IC имеет 4 операционных усилителя, должен ли я добавить еще один или два каскада и уменьшить усиление каждого каскада? Или я должен использовать остальные как активные фильтры?

Нужна ли мне какая-либо фильтрация или что-то в этом роде?

Как лучше настроить усиление?

Я думал об использовании потенциометра для R7.

Вот анализ переменного тока от LTspice:

Анализ переменного тока

Вот файлы LTSpice для моделирования.

Я не уверен в вашей симуляции, эта схема должна доходить до 80 дБ в своей центральной полосе пропускания. И операционный усилитель с малым смещением (с низким уровнем шума) необходим для такого высокого коэффициента усиления.
Я бы порекомендовал подключить второй операционный усилитель по переменному току. Конденсатор для входа и сеть резисторов, как и в первом операционном усилителе.
@WhatRoughBeast . +1, который помогает с напряжением смещения. Хорошая мысль

Ответы (2)

В общем, ладно!

  1. Коэффициент усиления по постоянному току каждого каскада равен единице, поэтому напряжение смещения в несколько мВ вообще не имеет значения.

  2. Усиление кажется немного завышенным, если только это не какой-то скрытый микрофон. Помните, что чувствительность В/Па всегда указывается для среднеквадратичного значения 1 вольт, и вы начнете получать отсечение около 3,2 В от пика к пику.

  3. Возможно, вы захотите поместить RC-фильтр в цепь смещения электрета. Что-то вроде нескольких сотен Ом и 100 мкФ на землю.

  4. Горшок для R7 - хорошо, вы можете переключить его с серийным колпачком и заземлить горшок, он будет работать. Вы можете использовать что-то вроде потенциометра на 100 кОм, подключенного к реостату, с последовательным подключением на 4,7 кОм. Потенциометр с логарифмическим конусом «А» (регулятор громкости), соединенный как разделитель между двумя ступенями, был бы лучше. Вам нужно будет сделать что-то вроде связи по переменному току со вторым каскадом с парой резисторов, как на первом этапе, чтобы поддерживать смещение на уровне 1,65 В.

  5. Если вы сэмплируете на частоте 50-100 кГц, вам не нужна никакая фильтрация, в противном случае вы можете подумать о сглаживающем фильтре нижних частот с отсечкой ниже половины вашей частоты дискретизации.

  6. По крайней мере, LMV324 имеет низкое напряжение и не имеет кроссоверных искажений, но он довольно шумный. Даже при идеальном экранировании и отсутствии шумов источника питания я ожидаю шум около 0,25 В пик-пик на входе АЦП с заданным усилением в полосе пропускания 20 кГц.

Редактировать: Схема емкостно-связанного горшка усиления ниже. C1 (может быть, 100n) не является строго обязательным, но позволяет избежать потери постоянного тока в потенциометре. C2 может быть 33n как во входной муфте.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Имеет ли lmv324 достаточно высокую скорость нарастания для полного выхода на частоте 20 кГц?
@Bitrex хорошо работает на частоте около 100 кГц при напряжении питания 3,3 В в соответствии с техническим описанием на рис. 24.
Спасибо, я очень мало знаю о микрофонах и операционных усилителях. Я действительно не знал (до сих пор не знаю), сколько усиления мне действительно нужно. Я использовал эту модель микрофона, которую нашел, и обнаружил, что разговор на расстоянии 1 м составляет 60 дБ BSPL, поэтому я подставил эти цифры в модель. Микрофон будет находиться примерно в 30 см от некоторых динамиков, которые воспроизводят музыку. Должен ли я снизить усиление? Не могли бы вы объяснить связь по переменному току потенциометра, о котором вы упомянули, пожалуйста? Наконец, я мог бы использовать другой операционный усилитель (этот легко доступен для меня). Какие-либо предложения ? (скорее всего буду искать на ebay).
Может быть, начните с усиления около 1/3 того, что у вас есть. Я отредактирую, чтобы добавить схему горшка. Вы можете увидеть, подходит ли вам шум, или выполнить параметрический поиск. Шумовое напряжение для этой части составляет 46 нВ/кв.м (Гц), поэтому 1/5 или 1/10 от этого было бы хорошо, а шум не слишком высок. ток (пА/кв.(Гц)).
Будет ли хорошей идеей использовать два разных операционных усилителя, малошумящий для входного каскада и рельс к рельсу для 2-го каскада?
Если вы не можете найти тот, который будет делать все это, вы можете, но тогда вам придется искать два усилителя, иначе у вас останется три четверти LMV324.

Ваша схема и симуляция выглядят разумно. При условии, что модель операционного усилителя точна. Я скачал ваши файлы LT Spice и посмотрел. Каскадный усилитель с коэффициентом усиления около 5000 даст результаты, которые могут потребовать экранирования усилителя.

  1. Ваш усилитель, кажется, усиливает до 100 кГц. Возможно, вы захотите немного уменьшить это усиление с помощью дополнительного фильтра (как вы сказали, у вас есть дополнительные единицы в пакете).

  2. У вас здесь очень высокое усиление, и все, что выше 700 мкВ от электретного микрофона, начнет ограничивать (искажать) на рельсах.

  3. Ваши значения сопротивления выглядят хорошо для балансировки токов операционных усилителей, но напряжение смещения (как указано в комментарии выше) может вас сбить с толку.

Использование потенциометра вместо R7 для регулировки усиления работает. Действуй. Создайте его, а затем наслаждайтесь различиями между программой-симулятором и реальной жизнью.

Как устроен этот предусилитель?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v