Wie verstärkt man das Elektretmikrofon im Bereich von 0 bis 5 V mit einer Vorspannung von 2,5 V.

Ich bin neu in Operationsverstärkern und habe viele Schaltkreise ausprobiert, erhalte aber nicht die erwarteten Ergebnisse. Ich weiß, dass ich etwas rechnen muss, aber ich bin so verwirrt. Ich dachte, meine Frage ist wirklich einfach, aber es stellt sich heraus, dass es nicht so ist.

Ich möchte nur ein Elektretmikrofon auf 5 V verstärken. Also 2,5 V Vorspannung ohne Eingang, dann 0 und 5 V als min und max für das Signal. Muss ich diese Schaltung bauen und nur die Werte ändern?

Eigentlich wäre die Schaltung, die Sie nach ein paar Optimierungen haben, ziemlich gut, obwohl ich den jeweiligen Opamp nicht nachgeschlagen habe, um zu sehen, ob er für diese Verwendung geeignet ist.

Die erste Änderung, die ich vornehmen würde, besteht darin, eine Kappe auf die + Eingangsleitung zu den Operationsverstärkern zu legen. Da die Impedanz 5 kΩ beträgt, würde 1 µF einen Rolloff von 32 Hz ergeben, was in Ordnung ist, da wir nur versuchen, das Einspeisen von Stromversorgungsrauschen in den Verstärker zu verhindern.

Der 220 nF Eingangskondensator sollte etwas höher sein. So wie es jetzt ist, wird es ein Tiefpassfilter mit dem 4,7 kΩ-Widerstand in Reihe mit einem Rolloff von 155 Hz bilden. Das ist ein bisschen knapp, obwohl Ihr Mikrofon möglicherweise keine niedrigeren Frequenzen unterstützen kann. Trotzdem würde ich es mindestens doppelt so machen wie es ist, aber eher eine 1 uF Kappe verwenden. Verwenden Sie jedoch kein Bariumtitanat oder verwandte Keramiken, da diese eine Mikrofonik aufweisen. Nur zwei der Kappen, die Sie bereits haben, parallel zu setzen, könnte gut genug sein.

Ihre Spannungsverstärkung beträgt nur 100. Sie möchten wahrscheinlich mehr, um mit einem Elektretmikrofon 5 Vpp zu erzeugen. Mit dieser Verstärkung benötigen Sie 50 mVpp vom Mikrofon, was etwas hoch klingt. Vielleicht geht es Ihnen gut, wenn Sie ein A / D mit ausreichend hoher Auflösung verwenden, sodass das Signal die meiste Zeit nur einen Teil des Bereichs nutzen kann, aber Sie möchten Overhead in Reserve für kurze, aber laute Töne.

Mit der 1-uF-Ausgangskappe können Sie Vout auf jedem gewünschten Pegel schweben lassen. Da Sie 2,5 V wollen, schweben Sie es dabei. Eine einfache Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, es an einen Spannungsteiler von der 5-V-Versorgung anzuschließen. Zwei 100-kΩ-Widerstände würden das gut machen.

Das Elektretmikrofon arbeitet auf der Basis eines variablen Kondensators, der aus einer sehr dünnen Schicht eines polarisierten Isolators besteht, der sich mit Schalldruck bewegt. Die erzeugte sich ändernde Spannung wird von einem internen FET gepuffert, so dass eine externe Stromversorgung erforderlich ist, damit sie betrieben werden kann. Deshalb müssen Sie einen externen Widerstand hinzufügen.

Die Größe des externen Widerstands und die Spannung, von der er gespeist wird, bestimmen den Strom durch den FET und seine Größe bestimmt die Änderung der Ausgangsspannung für eine Änderung des Stroms. Ein zu kleiner Wert verringert die Ausgabe. Normalerweise ist ein mA oder so ein angemessener Strom. Ihr 4K7 ist eine vernünftige Wahl, aber Sie können immer einen 10K versuchen, um mehr Leistung zu erzielen.

Das Elektret muss entkoppelt werden (Gleichstrom vom Wechselstrom getrennt), was Sie mit dem 0,22-uF-Kondensator getan haben. Ich würde versuchen, hier keine billige Scheibenkeramik zu verwenden. Sie wären überrascht, wie gut (oder schlecht) ein Mikrofon sein kann. Möglicherweise möchten Sie auch einen Kondensator über den unteren 10k-Widerstand Ihres Potentialteilers (z. B. 10uF) hinzufügen, da jede Spannungsänderung (Rauschen) an diesem Punkt zusammen mit dem Ausgang des Mikrofons verstärkt wird. Ihr zweistufiger (x10) ---- (x10) ist eine gute Idee, da er eine bessere Bandbreite als ein einzelner (x100) Verstärker erzeugt.

Wenn Sie einen Modulator (z. B. FM- oder AM-Radio) fahren, würde ich in Betracht ziehen, die 1. Stufe Ihres Verstärkers so zu ändern, dass sie AGC (automatische Verstärkungsregelung) enthält, um eine Übermodulation zu verhindern und dennoch leise Geräusche anständig modulieren zu können: -

Hier habe ich es gefunden - scrollen Sie an der Anzeige vorbei nach unten.

Es scheint ein ziemlich einfaches Design zu sein und ist für einen Modulator ausgelegt. Setzen Sie diesen anstelle des ersten Operationsverstärkers in Ihre Schaltung ein. R1 auf diesem Stromkreis verbindet sich nach 0,22 uF auf Ihrem Stromkreis. Der "Ausgang" dieser Schaltung wird mit dem 2. 4k7 Ihrer Schaltung verbunden. Sie können auch die Verstärkung Ihres 2. Operationsverstärkers reduzieren, falls die Schaltung oben Ihren 2. Operationsverstärker verzerrt.

Hier ist auch ein Link zu einem anderen Mikrofon-Agc-Verstärker und FM-Modulator