Cálculo de ganancia de micrófono MEMS para MCU ADC

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Tengo un Knowles SPH1642HT5H-1 (enlace pdf) micrófono MEMS analógico que estoy planeando conectar a una de las entradas ADC en un STM32. He hecho lo que creo que son los cálculos correctos para determinar la ganancia y la compensación que necesitaré, pero me gustaría que alguien compruebe que mi interpretación de la hoja de datos es correcta.

La sensibilidad del micrófono es de -38dbV / Pa y el AVDD de la MCU es de 3.3V. La pequeña señal se transmite en un desplazamiento de CC relativamente grande. Calculo para la señal:

$$ Vrms = 10 ^ {- 38/20} = 12.589mV \\\\ Vpp = Vrms. \ sqrt {2} = \ pm 17.8mV \\\\ Ganancia = \ frac {AVDD} {2. Vpp} = 92 \\\\ Desplazamiento = \ frac {AVDD} {2} = 1650 $$

Para aprovechar al máximo el rango del ADC de un solo extremo, debo diseñar un preamplificador con una ganancia de 92 y un desplazamiento de 1650 mV.

Como referencia, estos son los parámetros de la hoja de datos:

Editar

Segúnloscomentariosde@JREacontinuación,puedorecalculardelasiguientemanera.

Siquieroque70dBSPLestéaescalacompletaenelADC,entonces,utilizando esta calculadora convierto dB SPL Para Pa y obtener 0.0632Pa. El nuevo cálculo de ganancia será:

$$ Ganancia = \ frac {\ frac {0.5. AVDD} {\ sqrt {2}}} {10 ^ {- 38/20}. 0.0632} = 1466 $$

Según la respuesta de @Andy aka, puedo seguir adaptándome según el rendimiento real de las cosas en el mundo real.

    
pregunta Andy Brown

1 respuesta

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Bueno, ese cálculo funciona bien para el audio de onda sinusoidal que mide el micrófono, pero el audio real tiene un factor de cresta significativo y esto significa que los voltajes máximos serán mucho mayores para la misma señal de potencia acústica. Si desea evitar la distorsión / recorte, considere el factor de cresta: -

Imagendesde aquí .

También debe considerar que su ADC nunca operará completamente de riel a riel, por lo que suponga que 50 mV por encima y por debajo del rango de 3.3 voltios está fuera de los límites. Esto se debe a errores de compensación y ganancia de cero.

    
respondido por el Andy aka

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