Предусилитель электретного микрофона - подойдет ли он для микрофона динамического типа?

Я хотел бы использовать эту схему для предварительного усиления сигнала микрофона, чтобы активировать аналоговый вход моего Arduino.

схематический
(источник: reconnsworld.com )

Будет ли он работать с динамическим микрофоном вместо электретного?

Недавно был еще вопрос по подключению микрофонов к ардуино: Как подключить микрофон к ардуино, с операционным усилителем?
Спасибо всем. Я все еще строю его, поэтому я отмечу самый полезный ответ, когда закончу.

Ответы (3)

Схема в порядке (не идеальна по качеству, но она будет работать), но есть одна небольшая проблема, если вы хотите передать вывод на Arduino. Как показано, выход будет качаться под землей (т. е. он будет смещен на 0 В), а аналоговый вход Arduino будет принимать только положительные напряжения.

Выход с приведенной выше схемой будет примерно таким:

Пара в кепке без предвзятости

Если ваш источник питания составляет 5 В, вам необходимо сместить выходное напряжение до 2,5 В, чтобы получить максимальный размах от вашего входного сигнала.

Добавление делителя напряжения после конденсатора сделает это:

Крышка Парная цепь с делителем

Делитель напряжения состоит из R2 и R4, и он смещает (читай «удерживает») TO_ADCузел на уровне 2,5 В, поэтому вывод АЦП видит полный размах сигнала. Без него АЦП увидит только положительную половину сигнала, потому что у нас нет отрицательного источника питания.
Формула делителя напряжения:

Формула делителя напряжения

Пример делителя напряжения

Итак, для делителя напряжения, образованного из R2 и R4, при питании 5В получаем:

5В * (R4 / (R2 + R4), что равно:

5 В * (100 кОм / (100 кОм + 100 кОм) = 5 В / 0,5 = 2,5 В в середине (V out на приведенной выше примерной диаграмме, которая является TO_ADCузлом в нашей схеме)

Тогда вывод будет примерно таким (в зависимости от входного сопротивления ваших АЦП он может работать не очень хорошо — это бит, который имитируется Radc и Cadc , я скоро проверю это):

Кепка Пара с предвзятостью

Есть и другие варианты, я постараюсь вскоре опубликовать улучшенную схему.

Хорошо, вот вариант, который правильно управляет усилением транзистора (используя эмиттерный резистор с обходом переменного тока) и выдает сигнал с более низким импедансом, который колеблется около ~ 2,5 В (V + составляет 5 В - конденсаторы не должны быть такими большими, как 10 мкФ, вы все еще можете использовать 100 нФ, если хотите для входного конденсатора):

Улучшенный вариант

Radc и Cadc
Radc и Cadc не являются компонентами, которые вам нужно добавлять (поэтому вы можете игнорировать их, если/когда будете создавать схему), они представляют характеристики аналоговых входных контактов вашего микроконтроллера.
Некоторые АЦП микроконтроллера могут иметь довольно низкий входной импеданс, который может нагрузить ваш сигнал и ослабить его (поэтому, в основном, вы получите более низкое значение, чем вы ожидали) . слишком сильно пострадать.

Моделирование (обратите внимание также на смоделированную загрузку АЦП):

Улучшенное моделирование опционов

Мы можем видеть, что это довольно хорошо справляется с входным напряжением 20 мВ, если мы подадим 20 мВ на исходную схему (даже без какой-либо нагрузки), мы получим некоторые искажения из-за неравномерного усиления (обратите внимание на сглаженные края при отрицательном размахе):

оригинальный вывод

Есть еще лучшие варианты и варианты (выше может потребоваться небольшая настройка значений). Простая схема на операционном усилителе будет одной из них, но это зависит от того, насколько вы обеспокоены качеством звука, хотите ли вы беспокоиться. Если вас устраивает небольшое искажение, то подойдет первая схема с подходящим методом смещения.

Вы уверены, что это решение будет работать, не влияя на коэффициент усиления усилителя? На самом деле, второй график, который вы разместили, имеет немного меньший коэффициент усиления. Возможно, использование еще больших резисторов для делителя сработало бы...
Он имеет примерно такой же коэффициент усиления, основная проблема заключается в смещении постоянного тока, поэтому АЦП видит положительное напряжение. Схема не идеальна, если входное сопротивление АЦП низкое, то большие резисторы делителя будут хуже. Я как раз собираюсь опубликовать лучшую схему.
@Оли. Спасибо за подробный и развернутый ответ. Однако это немного выше моего уровня мастерства. Итак, у меня есть следующие вопросы Что такое делитель напряжения? Что еще более важно - как это работает? На второй принципиальной схеме что делают Radc и Cadc?
@ Джозеф - Делитель напряжения состоит из 2 резисторов по 100 кОм (R2 и R4) на первой принципиальной схеме. Что он делает, так это делит напряжение на обоих резисторах, и разделенный результат появляется на среднем соединении двух резисторов. В этом случае он используется для деления напряжения питания 5 В на 2,5 В. Я добавлю еще кое-что в ответ, чтобы объяснить и все остальное.
@Джозеф - я добавил еще несколько деталей в свой ответ, надеюсь, это немного лучше объясняет ситуацию. Если этого недостаточно, просто дайте мне знать, и я добавлю еще немного.
Вот если бы мы только могли получить схемы в Circuitlab, чтобы люди могли легко с ними играть! :) Очень хороший ответ.
@Kortuk - Да, это было бы круто - я прочитал ваш комментарий о плагине. Возможно, я все равно попытаюсь начать использовать его больше, а тем временем дам ссылки на схемы.
@OliGlaser Да, мы делали ссылку на вещь, SE на самом деле ждет с разработчиками, чтобы плагин заработал на сайте, как только Circuitlab настроит интерфейс!
@OliGlaser Спасибо за помощь. Мой гуманитарный опыт заставляет меня задаться вопросом, почему делители напряжения работают именно так, но пока я просто приму это как данность. Есть ли в сети хорошие ресурсы, чтобы узнать больше об электронике?
Извините за поздний ответ (пропустил это раньше). Да, All About Circuits - очень хороший сайт, который охватывает большую часть материала от базового до среднего уровня в очень доступной форме. Кроме того, есть много отличных блогов и множество видеолекций, охватывающих полный курс (некоторые с соответствующими материалами также доступны в Интернете). Примерами являются EEVBlog и, например, MIT: Circuit and Electronics , Signals and Systems ...
... от Berkeley Electrical Engineering и многое другое, если вы ищете, например, «электронная инженерия» и фильтруете плейлисты (или выбираете один источник, например университет, и просматриваете их курсы). Надеюсь, это немного поможет.
Спасибо Оли. Я понял, что для того, что я хочу сделать (включить реле в ответ на шум), использование микроконтроллера абсолютно излишне. Я разработал схему, которая мигает светодиодом в зависимости от звука, но я уверен, что вскоре у меня возникнут новые вопросы, когда я столкнусь с проблемами.
@Joseph - Да, если вы просто хотите, чтобы простой переключатель реагировал на звук, UC на самом деле не нужен. Рад, что у вас что-то работает - если у вас возникнут проблемы, просто откройте новый вопрос, и мы будем здесь, чтобы помочь ;-)

Да, наверное, будет работать нормально. Вам просто нужно исключить R1, так как динамический микрофон не нуждается в постоянном смещении.

Я бы сформулировал это более строго: смещение постоянного тока может повредить динамический микрофон.
Я сомневаюсь, что 1 мА физически повредит его, но, вероятно, он не будет работать очень хорошо, пока течет ток.
Привет, я собрал схему без R1 - заменив его проводом. Диафрагма микрофона полностью затянута - похоже, это не способствует записи какого-либо сигнала. Это явно связано с текущим в него током - должно ли это происходить?
Ах... убрать резистор полностью, не заменяя его проводом
Я думаю, ты поджарил свой микрофон...

Вам может понадобиться значительно большее усиление - возможно, второй каскад усилителя - с динамическим микрофоном. В этот момент использование малошумящего операционного усилителя, вероятно, проще.

Приличный (чувствительный) динамический микрофон может выдавать довольно большой сигнал (по сравнению с другими микрофонами) порядка десятков мВ, поэтому коэффициент усиления 100 является разумным для 5-вольтового АЦП микроконтроллера. Я согласен, что малошумящий операционный усилитель - хорошее решение.
«приличный» и «чувствительный» часто разные вещи в микрофонах! Возможно, я должен перефразировать как «проверить спецификацию микрофона»; при необходимости выберите микрофон с более высоким коэффициентом усиления или будьте готовы добавить больше усиления.
да, вы правы насчет порядочности/деликатности :-) Я не имел в виду, что они обязательно идут вместе. Надеюсь, микрофон OPs подойдет, но было бы неплохо использовать простой аудиооперационный усилитель с регулятором усиления - я собирался добавить его в свой ответ, но в любом случае он достаточно длинный, возможно, вы могли бы добавить пример в свой.
Вперед, продолжать. В любом случае ваш ответ в целом лучше; Я просто чувствовал, что предупреждение об усилении было полезным, чтобы предотвратить сюрпризы позже.
Да, предупреждение об усилении определенно стоило того, учитывая широкий диапазон динамической чувствительности микрофона. Я, вероятно, добавлю его позже, надеюсь, к тому времени ОП, возможно, прокомментирует, так ли важно качество (или вариант с операционным усилителем)
Качество не важно. Я просто ищу шум выше определенного уровня. Однако мой динамический «микрофон» только что спасли от этих наушников: amazon.com/Sennheiser-HD-202-Professional-Headphones/dp/…
Хорошо, без проблем. Тогда я не буду добавлять больше схем, так как у нас и так достаточно, чтобы работать сейчас.
Сладкий. все еще строят
Предусилитель электретного микрофона - подойдет ли он для микрофона динамического типа?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v