Preamplificador de señal de guitarra - entrada ADC a STM32F4

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Esto es para un proyecto DSP. Estoy tratando de preparar la señal de mi guitarra para obtener la mejor respuesta posible de ADC para detectar los armónicos a la quinta nota más alta de la guitarra (1175 Hz para 22 trastes), que es aproximadamente 5875 Hz. Esto significa que necesito muestrear a aproximadamente 58.75 kHz, lo que es posible con el microcontrolador y sus funciones DSP.

Estoy utilizando una placa de descubrimiento STM32F407.

Hasta ahora, no he encontrado ninguna solución con la que esté satisfecho.

Consideraciones que son importantes:

  • Impedancia de salida de la guitarra: aproximadamente 1M ohm.
  • Anti-aliasing para el ADC
  • Señal de guitarra de 500 mV Vp-p max
  • Rango de entrada de ADC 0-3.3V
  • suministro único de 5V
  • Rango de frecuencia de 82Hz y 5875 Hz

¿Alguien tiene alguna sugerencia de un circuito que pueda usar? Tengo disponibles TL082, LM358 y LM741, pero estoy abierto a otras sugerencias.

El objetivo de este elemento de los proyectos es poder usar los primeros 5 armónicos y un período muestreado de la señal de guitarra para más DSP.

Esto es lo que he encontrado hasta ahora, aunque creo que está lejos de ser lo ideal.

Esteesundiagramadecódigodebuclecerradodelsistema.Algunasdelascosasquemepreocupansonlasenormesdiferenciasdefaseenlasfrecuenciasdeesquina,ylapendientedelfiltrodepasobajoysufrecuenciadeparada.Lospuntosdecortesona10Hzy10kHz

Cualquier consejo sería muy apreciado.

    
pregunta makepeace

1 respuesta

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Tengo a tu disposición los modelos TL082, LM358 y LM741

El TL082 y LM741 requieren fuentes de alimentación de alto voltaje, pero el LM358 funciona bien en 5V, por lo que debería estar bien.

En lugar de tratar de limitar el voltaje de entrada del ADC con diodos, simplemente usaría un divisor de voltaje para reducirlo. El voltaje de polarización del amplificador operacional se ajusta al valor que produce una salida máxima sin distorsión (que es no 2.5V, porque el LM358 solo puede subir hasta ~ 1.5V por debajo de Vcc).

Aquí está mi versión modificada de su circuito: -

R1yR2establecenelsesgodelamplificadoroperacionala1.79V.ElvoltajedesalidamáximodeU2esde3.5V.R3yR9dividenestoa3.3V.

Elúnicootrocambioquehicefuereducirelvalordelcondensadordeacoplamientoentreetapas(C3enmicircuito)de22uFa2.2uF.Estoproporcionaundesplazamientogradualdebajafrecuencia,peromiprincipalrazónparacambiarlofueparaevitartenerqueusaruncondensadorelectrolítico.

AquíestáelanálisisdeCA:-

Si solo está interesado en los componentes de frecuencia de la señal (no en la forma de onda real), las diferencias de fase no deberían preocuparle.

Las pendientes del filtro en la simulación son un poco confusas porque la entrada simulada es un generador de CA de baja impedancia. Las pastillas de guitarra tienen una alta inductancia con una frecuencia relativamente baja de auto-resonancia, típicamente entre 8-12 kHz. Por encima de la auto-resonancia, la respuesta de frecuencia de la pastilla disminuye drásticamente, por lo que los armónicos más altos se atenúan mucho más de lo que podría pensar.

Sin simular el pickup, no descubrirás cuál es la verdadera respuesta hasta que pruebes el circuito con una guitarra real. La buena noticia es que probablemente hará un mejor trabajo de lo que le dice el simulador.

    
respondido por el Bruce Abbott

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