驻极体麦克风前置放大 - 它适用于动圈式麦克风吗?

电器工程 Arduino 声音的 放大器 麦克风
2022-01-15 00:46:03

我想使用此图来预放大麦克风信号,以激活我的 arduino 的模拟输入

示意图
(来源:reconnsworld.com

它可以使用动圈麦克风代替驻极体麦克风吗?

3个回答

电路没问题(质量不理想,但它会起作用),但如果你想将输出馈送到你的 Arduino,那就有一个小问题。如图所示,输出将摆动到地以下(即偏置为 0V),而您的 Arduinos 模拟输入将只接受正电压。

上述电路的输出将是这样的:

Cap Couple 无偏见

如果您的电源是 5V,您需要将输出偏置到 2.5V 以获得输入信号的最大摆幅。

在电容器之后添加一个分压器将执行此操作:

带分压器的电容耦合电路

分压器由 R2 和 R4 制成,它将TO_ADC节点偏置(读取“保持”)在 2.5V,因此 ADC 引脚可以看到信号的全摆幅。没有它,ADC 将只能看到信号的正半部分,因为我们没有负电源。
分压器的公式为:

分压器公式

分压器示例

因此,对于由 R2 和 R4 形成的分压器,使用 5V 电源我们得到:

5V * (R4 / (R2 + R4) 等于:

5V * (100kΩ / (100kΩ + 100kΩ) = 5V / 0.5 = 2.5V在中间(上例图中的V outTO_ADC ,即我们电路中的节点)

然后输出将更像这样(取决于您的 ADC 输入阻抗,它可能无法正常工作 -这是由 Radc 和 Cadc 模拟的位,我会尽快检查):

带偏差的帽耦合

还有其他选择,我会尽快尝试发布改进的电路。

好的,这是一个正确控制晶体管增益的选项(使用带有交流旁路的发射极电阻)并输出一个在 ~2.5V 左右摆动的较低阻抗信号(V+ 为 5V - 电容器不必像 10uF 一样大,你如果您希望输入电容器仍然可以使用 100nF):

改进的选项

Radc 和 Cadc
Radc 和 Cadc 不是您需要添加的组件(因此,如果/当您制作电路时,您可以忽略它们),它们代表您的微控制器模拟输入引脚特性。一些微控制器 ADC 可能具有非常低的输入阻抗,可以加载您的信号并对其进行衰减(所以基本上您最终得到的读数比您预期的要低)
所以当我们模拟时,最好添加这个模拟负载以确保信号不会受到太大影响。

模拟(也请注意模拟 ADC 加载):

改进的选项模拟

我们可以看到这可以很好地处理 20mV 输入,如果我们将 20mV 输入到原始电路(即使没有任何负载),由于增益不均匀(注意负摆幅上的平坦边缘),我们会得到一些失真:

原始输出

还有更好的选择和变化(上面可能需要稍微调整一下值)一个简单的运算放大器电路就是一个,但这取决于您对音质的关注程度是否要打扰。如果您对一点失真感到满意,那么第一个具有合适偏置方法的电路就可以了。

是的,它可能会工作得很好。您只需要去掉 R1,因为动圈麦克风不需要直流偏置。

您可能需要更大的增益 - 可能是第二个放大器级 - 带有动态麦克风。此时,使用低噪声运算放大器可能更简单。