¿Cómo se diseña este preamplificador?

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Intento diseñar un preamplificador para este micrófono electret .

En cierto modo, reconstruí este esquema a partir de algo que he encontrado en la web.

¿Sevebien?VoyamuestrearlasalidaconunADC(internoenunaMCU)yejecutarunFFTenél.

Elopampesunamplificadoroperacionalderielariel,aunquenotieneunacompensacióndebajovoltaje,¿medeberíaimportar?ElICtiene4amplificadoresoperacionales,¿deboagregarotraetapaodosybajarlagananciadecadaetapa?¿Odeberíausarelrestocomofiltrosactivos?

¿Necesitoalgúnfiltrooalgoasí?

¿Cuáleslamejormaneradeestablecerlaganancia?

EstabapensandoenusarunpotenciómetroparaR7.

AquíhayunanálisisdeCAdeLTspice:

Aquí están los archivos LTSpice para la simulación.

    
pregunta Mike

2 respuestas

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En general, está bien!

  1. La ganancia de CC de cada etapa es una, por lo que unos pocos mV de voltaje de compensación no tienen ninguna importancia.

  2. La ganancia parece un poco alta, a menos que sea algún tipo de micrófono oculto. Recuerde que la sensibilidad V / Pa siempre se cotiza para RMS 1 voltio, y comenzará a recortar alrededor de 3.2V pico a pico.

  3. Es posible que desee colocar un filtro RC en el circuito de polarización del electreto. Algo así como unos pocos cientos de ohmios y 100uF a tierra.

  4. Pot para R7- bien, puede cambiarlo con la tapa de la serie y poner a tierra el pot, funcionará. Podrías usar algo como un potenciómetro conectado a un reóstato de 100K con un 4.7K en serie. Un bote logístico 'A' (control de volumen) conectado como divisor entre las dos etapas sería mejor. Tendría que hacer algo como AC: acoplar el limpiaparabrisas a la segunda etapa con un par de resistencias como en la primera etapa para mantener el sesgo a 1.65V.

  5. Si realiza un muestreo a 50-100 kHz, no debería necesitar ningún filtro, de lo contrario, podría considerar un filtro de paso bajo antialias con un corte por debajo de la mitad de su frecuencia de muestreo.

  6. El LMV324 al menos es de bajo voltaje y no tiene distorsión cruzada, pero es bastante ruidoso. Incluso con un blindaje perfecto y sin ruido de la fuente de alimentación, esperaría aproximadamente 0.25 V p-p de ruido en la entrada del ADC con la ganancia dada, sobre un ancho de banda de 20 kHz.

Editar: Esquema del potenciómetro de ganancia acoplado capacitivamente a continuación. C1 (quizás 100n) no es estrictamente necesario, pero evita el desperdicio de corriente continua en el potenciómetro. C2 podría ser 33n como en el acoplamiento de entrada.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Tu circuito y simulación parecen razonables. Siempre que el modelo para Op-Amp sea exacto. Descargué tus archivos de LT Spice y los vi. Un amplificador en cascada de ganancia de casi 5000 producirá resultados que podrían requerir el blindaje del amplificador.

  1. Su amplificador parece estar amplificando a 100 kHz. Es posible que desee reducir esa ganancia un poco con un filtro de seguimiento (como dijo que tiene unidades adicionales en el paquete).

  2. Tiene una ganancia muy alta aquí, y cualquier cosa sobre los 700 uV del micrófono electret comenzará a recortar (distorsión) en los rieles.

  3. Sus valores de resistencia se ven bien para equilibrar las corrientes de Op-Amp, pero el voltaje de compensación (como se indica en el comentario anterior) podría hacer que se tropiece.

El uso de un potenciómetro en lugar de R7 para ajustar la ganancia funciona. Ve a por ello. Constrúyalo y luego disfrute viendo las diferencias entre un programa de simulador y la vida real.

    
respondido por el Marla

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