Un dispositivo que quiero extender y estoy usando ingeniería inversa usa dos cables para alimentación, comunicación digital bidireccional y habla analógica bidireccional (por ejemplo, 50 - 300 Hz). Todavía no he resuelto todos los detalles, pero sé que cuando la señal de voz está presente, hay un componente de CC de aproximadamente 19.4 V y el rango será aproximadamente entre 16,7 - 22,1 V (incluido un margen ). Sin embargo, en otras ocasiones habrá 0V - 24V entre las dos conexiones (que es la más alta que he visto hasta ahora, pero podrían ser posibles voltajes más altos, aunque no se esperan más de 36V).
Quiero grabar el sonido utilizando el ADC de un ESP32. Hasta este punto, he usado un divisor de voltaje simple, y ya puedo ver la señal de sonido pero no tengo la resolución suficiente. Así que necesito crear una señal entre 0 - 3V. Hay dos soluciones en las que he pensado:
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Filtro de paso alto RC
Esto da una señal entre aproximadamente +/- 2.5V. ¿Así que todavía necesitaría agregar una compensación para que toda la señal sea positiva, tal vez usando un divisor de voltaje en la línea de 3.3V del ESP32?
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Resta 19.4V con opamp
Soy nuevo en opamps, pero he encontrado Diseño de ganancia y compensación en treinta segundos y eso parece ser lo que quiero.
En ambos casos, necesito dividir el rango de la señal en aproximadamente 2 y también fijar la señal a 0 - 3.3V. La abrazadera inferior es fácil con un diodo, pero aún no sé cómo sujetar voltajes más altos y me temo que un diodo en el riel de alimentación ESP32 podría dañarlo (tal vez si uso resistores de alto valor, ¿eso estará bien?) . Tal vez un filtro de paso bajo en las líneas de señal (~ 20V) y luego un divisor de voltaje a 3.3V y luego un diodo podría funcionar?
Prefiero una solución que use menos componentes y más simples. Es un proyecto de hobby y la calidad de la señal no es tan importante. Si hay un IC que hace todo lo que sería mejor, especialmente si se puede ajustar digitalmente. Si necesito usar opamps, ¿hay ciertas partes que son comunes? (para poder ordenar un montón de una sola vez, el envío es probablemente el mayor costo, por lo que es mejor comprar un surtido para futuros proyectos). Es preferible que no sean piezas demasiado pequeñas para poder soldar cables en él :)
Entiendo que esta es una pregunta amplia, pero como soy nuevo en este tipo de electrónica, busco un buen punto de partida y algunos consejos de personas con experiencia práctica.