Wie verbinde ich ein Mikrofon auf Arduino mit Opamp?

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Ich versuche ein Kontaktmikrofon an ein Arduino anzuschließen. Meine Kenntnisse in Elektronik sind spärlich, bitte nehmen Sie Kontakt mit mir auf.

Ich habe ein paar lm833n Audio Dual Opamps, die ich gerne verwenden würde. Ich kämpfe jedoch immer noch darum, Opamps zu verstehen.

Ich habe eine Anleitung zum Audioeingang auf dem Arduino gelesen. Es verwendet die folgende Schaltung:

Schaltplan

Dies gilt jedoch für den TL072-Opamp. Ich bin mir nicht sicher, ob ich den lm833n an seiner Stelle verwenden kann? Und ist diese Schaltung für ein Kontaktmikrofon geeignet?

Es wäre auch großartig, wenn mich jemand auf eine gute (einfache) Einführung in Opamps hinweisen könnte - die Wikibooks-Seite ist für mich etwas dicht

— Goncalopp
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Ich weiß, dass es alt ist, aber vielleicht interessiert es noch jemanden. Bei einem Piezokontaktmikrofon möchten Sie möglicherweise auch zwei Dioden anschließen, damit der Strom von Masse zu Mikrofonausgang und von Mikrofonausgang zu VCC fließt. Unter normalen Bedingungen liegt keine Spannung über ihnen an, aber ein Piezo kann bei einem Treffer einige schwerwiegende Spannungsspitzen erzeugen. Dies schützt Ihren Verstärker / Arduino, sodass überschüssige Spannung eher an die Stromversorgung als an den Verstärker gehen kann.

— micha
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+1 für diesen wichtigen Stromsparmodus: 20-Volt-Spitzen beim Antippen eines Piezomikrofons mit einem Fingernagel.

— Anindo Ghosh

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Es wird funktionieren, und Olis Vorschlag eines Kondensators ist gut. Ich möchte noch ein paar Dinge hervorheben:

Sie haben keinen Kondensator, um einen DC-Offset am Eingang zu blockieren. Dies ist in Ordnung, wenn Sie direkt zu Ihrem Mikrofon gehen und wissen, dass es keine gibt. Wenn dies jedoch zu einem Anschluss an der Box führt, wissen Sie nie, welche Personen dort angeschlossen werden, und es funktioniert möglicherweise einwandfrei, bis dies nicht der Fall ist und Ihr Verstärker gebraten ist. Es ist wahrscheinlich am besten, hier einen nicht polarisierten Typ zu wählen, da Sie nicht wissen, welche Leute ihn anschließen werden.

Ein weiteres Problem: "Kontaktmikrofon" bedeutet normalerweise ein piezoelektrisches Mikrofon . Diese unterscheiden sich von den meisten anderen Mikrofontypen darin, dass sie eine sehr hohe Ausgangsimpedanz in der Größenordnung von . Die Eingangsimpedanz Ihres Verstärkers ist um eine Größenordnung geringer, was zu einer erheblichen Dämpfung des Signals führt und den Frequenzgang des Mikrofonverstärkersystems verändert. Es wird funktionieren, aber es klingt möglicherweise nicht gut . Dies ist natürlich subjektiv und hängt von der gewünschten Klangfarbe ab. $10M\Omega$

Die Lösung puffert , wandelt einen hochohmigen Ausgang in einen niederohmigen Ausgang um oder verstärkt äquivalent den Strom. Ein Operationsverstärker kann dies in einer Schaltung tun, die als Spannungsfolger bezeichnet wird :

Spannungsfolgerschema

Stellen Sie dies zwischen Ihr Mikrofon und den Eingang der Schaltung, die Sie bereits haben (wenn möglich auf der Mikrofonseite des Kabels), und die Eingangsimpedanz Ihres Verstärkers entspricht der des von Ihnen verwendeten Operationsverstärkers, ohne den Betrieb von zu ändern Ihre Schaltung. Seltsamerweise sehe ich keine Eingangsimpedanz im LM833N-Datenblatt, aber da es eine BJT-Eingangsstufe hat, sind es wahrscheinlich einige Mega-Ohm. Dies ist "hoch", aber nicht höher als der Piezo. Sie möchten nach einem Operationsverstärker mit einer MOSFET-Eingangsstufe mit einer sehr hohen Eingangsimpedanz suchen: TL072 ist ein gängiger Typ mit dem Datenblatt, in dem die Eingangsimpedanz bei . $10T\Omega$

— Phil Frost
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+1 guter Punkt zum Kontaktmikrofon - das habe ich verpasst. Blöd, da ich auch Musiker bin (noch schlimmer, ein Gitarrist, der schon oft Kontaktmikrofone für die Akustik verwendet hat). Wenn es sich tatsächlich um ein piezoelektrisches Mikrofon ohne Vorverstärker handelt, ist ein Fet-Opamp-Puffer, wie Sie vorschlagen, der richtige Weg.

— Oli Glaser

@OliGlaser: Ja. Ich habe die FET-Pufferoption gelöscht, weil ich beim Betrachten festgestellt habe, dass die Eingangsimpedanz nicht wirklich so hoch ist. Ich denke nicht alle Musiker sind gute Elektrotechniker :)

— Phil Frost

:-) Ich denke, du scheinst auf der EE-Seite gut genug zu sein (und ich stelle mir auch die Musikseite vor). Es hat meine alten Ventilverstärker und Pedale repariert, die mich vor langer Zeit dazu gebracht haben, als wir noch in einer mit Eiern ausgekleideten Garage jammten Boxen in einem vergeblichen Versuch, schallisoliert zu werden :-) (Ich hatte es satt, 80 Pfund pro Zeit zu zahlen, nur um es eine Woche später wieder zum Scheitern zu bringen, bekam schnell den Elektronikfehler und fand heraus, warum ich nicht zwei Jobs habe, die mir Spaß machen, anstatt nur einen: - ))

— Oli Glaser

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Ja, der LM833N sollte an seiner Stelle einwandfrei funktionieren. Die Schaltung sieht für einen einfachen Mikrofonverstärker in Ordnung aus - ich würde wahrscheinlich einen Kondensator über dem 100k-Widerstand hinzufügen, um die Verstärkung bei höheren Frequenzen (dh> 20kHz) von 50-100pF zu verringern, aber machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie dies nicht tun Ich habe keine in diesem Bereich, es wird wahrscheinlich in Ordnung funktionieren.
BEARBEITEN - beachten Sie Phils Argument zum Piezo-Problem - Wenn Ihr Mikrofon ein einfaches passives Kontaktmikrofon ist (ohne batteriebetriebenen Vorverstärker), verwenden Sie den von ihm vorgeschlagenen Puffer. Wenn ich mir den Link ansehe, stelle ich fest, dass die ursprüngliche Schaltung für ein dynamisches Mikrofon gedacht ist, das eine weitaus niedrigere Impedanz hat

Die Formel für den -3 dB-Punkt (0,707 der Anfangsspannung) für das Filter, das mit dem hinzugefügten Kondensator gebildet wird, lautet:

$\dfrac{1}{2 \pi R C}$

$\dfrac{1}{2 \pi \cdot 100\cdot 10^3 \cdot 100 \cdot 10^{-12}} = 15915Hz$

Ein gutes Intro zu Opamps ist "Opamps for Everyone".

Bearbeiten: TI scheint die PDF-Version von "Op Amps for Everyone" nicht mehr zu hosten, aber Google findet eine Reihe von Versionen, die noch verfügbar sind. Ich bin mir nicht sicher, ob es richtig ist , auf sie zu verlinken, daher habe ich keinen direkten Link eingefügt, aber diese Suche sollte Ihnen den Einstieg erleichtern.

— Oli Glaser
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