¿Convertir señal de nivel CMOS a nivel de micrófono (0..3V - -1 .. + 1V)?

  

Simplemente podría usar un divisor de voltaje y alimentar 0 .. + 1V al audio, pero entiendo que muchos circuitos de entrada de audio usan acoplamiento de CA y la forma de onda grabada puede tener una polarización de CC impredecible. Esto es indeseable, ya que la forma de onda codifica la información en reservas de cero cr.

De los comentarios:

  

Si ayuda, la forma de onda es similar a la codificación de Manchester.

Ese es un detalle bastante importante. Por un lado, significa que el valor promedio de CC será 1.5 V del micro y que en su lado de audio el nivel medio de CC será cero. (Este no sería el caso en el ejemplo del flujo de bits que proporcioné en los comentarios). Esto a su vez significa que si pudiera dar una introducción adecuada de una cadena de 1s o 0s, un capacitor de desacoplamiento simple funcionaría porque cualquier inicial El offset de DC se desvanecerá después de unos pocos ciclos.

Nunca he intentado algo como esto, pero algo como las siguientes líneas podría funcionar.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. En el primer pulso positivo o negativo, la salida se fijará aproximadamente en +/- 1.5 a 1.7 V. Luego, deberá oscilar de manera bastante simétrica alrededor de 0 V.

El valor C1 es el predeterminado en CircuitLab. No hice ningún cálculo.

Figura 2. Simulación de acoplamiento C-R y sujeción Zener.

TTL

• La señal TTL podría estar inactiva baja o inactiva alta. La simulación comienza (1) con un máximo.

OUT_R

• El lado derecho de C2 comienza en 0 V (2).
• En el primer flanco negativo de la señal TTL, OUT_R se 'patea' a -3 V (3). Esto puede sobrecargar su circuito de audio.
• A medida que avanza el tiempo, R1 elimina el sesgo de DC inicial y, con los valores elegidos, la señal se centra alrededor de 0 V por tiempo (4).

OUT_ZD

• Esto también comienza a 0 V (5) debido al capacitor.
• Al igual que en el circuito OUT_R, el primer flanco negativo de la señal TTL intenta conducir el lado derecho de C1 a -3 V. Sin embargo, esta vez, D2 se descompondrá en el modo inverso y D1 tendrá polarización directa. La combinación de la descomposición Zener de 1 V de D2 y el voltaje directo de 0,7 V o así más o menos de D1 sujetará OUT_ZD a aproximadamente -1,5 a -1,7 V como se muestra en (6). En esta etapa su trabajo está casi terminado.
• Los cambios subsiguientes de polaridad cambiarán OUT_ZD en 3 V desde un punto inicial de 1.5 V lejos de 0 V, por lo que los diodos difícilmente tendrán que hacer más trabajo (7).

Los zeners espalda contra espalda solo significan que el par funciona simétricamente en pulsos positivos o negativos. Debido a que el trabajo de Zener como diodo regular en modo directo necesitamos reducir el voltaje Zener por la caída de voltaje directo. Estás buscando ± 1.5 V y V _f es de aproximadamente 0,6 a 0,7 V, así que fui para los Zeners de 1 V.

Diría que no necesitas un cambio de nivel si lo que recibirás al final es un archivo de audio digital. Cualquiera que sea el sesgo presente, se puede solucionar fácilmente con un ecualizador simple (filtro FFT). A las entradas de micrófono generalmente no les importa si la señal no es simétrica en torno a 0 (los altavoces y los amplificadores de potencia son una historia diferente).

Lo sé, porque he hecho algo similar . Tengo un pequeño transductor que convierte la luz en sonido, es realmente un fotodiodo + preamplificador + un divisor de resistencia, de modo que recibo una señal de 0..1 V, tal como sugirió. Si mi señal de entrada es 50% de onda cuadrada (p. Ej., Estoy sondeando el patrón PWM de la luz de fondo en una pantalla LCD), el archivo de audio tendrá una onda cuadrada adecuada, simétrica alrededor de 0, porque el condensador de desacoplamiento de la entrada del micrófono actúa para eliminar el señal siempre positiva ". La única queja es que a veces puede ser lento, ya que su constante de tiempo suele ser de 0.1 a 1, por lo que si comienza con un estado estable (0 V) y luego tiene una señal digital (0 a 1 V), comenzará. como una forma de onda positiva, que se hundirá lentamente en la simetría, con la constante de tiempo establecida por la tapa de desacoplamiento. Si necesita una reacción más rápida a dichos cambios, puede postprocesar el archivo de audio con algún software de edición (p. Ej., Utilizando Audacity; utilice el efecto de Ecualización y selecciónelo para rechazar todas las frecuencias por debajo de su umbral adecuado, p. Ej., 400 Hz).