¿Cuál es la fuente de alimentación de bajo voltaje para micrófono de ultrasonido?

La impedancia de salida del micrófono es irrelevante para la elección del amplificador operacional, porque "programa" ese aspecto mediante un circuito de amplificador operacional adecuado.

La baja impedancia del micrófono significa que el amplificador puede tener una baja impedancia de entrada, en miles de ohmios. Pero si la conexión del micrófono al amplificador es corta (no tenemos que preocuparnos por la capacidad parásita de un cable), no es necesario. Puede construir el amplificador para tener una impedancia de entrada relativamente alta, como 50 kOhms y más.

Si planea usar un condensador de acoplamiento, como en el circuito recomendado, una impedancia de entrada baja funcionará en su contra: una R baja significa que necesitará una C grande para mantener la respuesta de frecuencia, que está vinculada al producto RC. (Dado que el rango audible es de 10 Hz (!) A 20 kHz, se puede suponer que le importa la respuesta de baja frecuencia).

La elección del amplificador operacional depende de varios parámetros. Esta es una pregunta de compras que generalmente se considera fuera de tema (en la mayoría de los sitios de stackexchange). Probablemente desee que sea una unidad de bajo ruido adecuada para audio, que ha publicado cifras de distorsión que son bajas. Luego, debe considerar su fuente de alimentación: ¿sería aceptable un IC de doble amplificador operacional que drene hasta 16 mA de corriente? O ¿qué tal una que necesite un mínimo de 10 V en sus rieles de alimentación para funcionar correctamente: funcionaría? Costo: ¿está bien si el op-amp cuesta diez dólares? ¿O son cincuenta centavos más apropiados? Salida: ¿el amplificador operacional tiene que producir una salida que va casi hasta los rieles de potencia? ¿O está bien si solo llega a unos pocos voltios de cualquiera de los rieles antes de cortar? Fabricación: ¿se siente cómodo con circuitos integrados pequeños montados en la superficie, o sería mejor tener una parte clásica de orificio pasante con un espacio de pines de 0.1 "?

Si un divisor de voltaje es o no el mejor enfoque para alimentar el micrófono, depende de la cantidad de vataje que se desperdicie y de si puede pagarlo.

Con respecto a la polarización de la entrada: con la configuración del circuito que figura en la hoja de datos, no debería necesitar ninguna polarización de la salida del micrófono para que esté dentro del rango del modo común del op-amp. Idealmente, simplemente alimente el micrófono y el amplificador operacional desde un solo regulador de 3.3 voltios, y estará bien.

Para la entrada del amplificador operacional indicada como Vref, use un divisor de voltaje entre el 3.3. Conecte la fuente de alimentación a tierra, use un amplificador operacional de repuesto como circuito de tierra virtual si planea usar un paquete doble, o use un divisor de riel dedicado IC especificado hasta 3,3 voltios, si la estabilidad de la referencia es primordial.

En realidad, hay una gran cantidad de amplificadores operacionales de un solo suministro adecuados. La mayoría de los amplificadores operacionales de bajo voltaje disponibles en la actualidad están optimizados para los diseños que funcionan con una sola batería, y también, muchos admiten la salida de riel a riel.

Por ejemplo, al ir al sitio de Texas Instruments, usar la búsqueda paramétrica para amplificadores operacionales de bajo voltaje y reducir a GBW > 20 MHz , Vsupply_min < = 2.7 VOlts, velocidad de giro > 35V / uSec, estas 4 opciones aparecen:

• OPA2835 - Energía dual, ultrabaja, riel a riel hacia afuera, riel negativo hacia adentro, amplificador VFB
• OPA2889 - Amplificador operacional con desactivación de voltaje dual, de baja potencia, de banda ancha, con voltaje deshabilitado
• OPA835 - Potencia ultra baja, Riel a riel hacia afuera, Riel negativo hacia adentro, Amplificador VFB
• THS4531 - Amplificador totalmente diferencial de 0.25mA, RRO de potencia ultra baja

Ignorando el amplificador diferencial, que aún deja 3 opciones, todas superan con creces los requisitos especificados, con un precio de la pieza por debajo de $ 1 en los casos.

Si bien un GBW de 20 MHz puede ser excesivo para el propósito, es mejor tener un GBW significativamente más alto que el ancho de banda multiplicado por la ganancia (determinada por R1 y R2) para la cual se usará.