¿Cómo amplificar un micrófono electret para que oscile entre 0 y 5 V con una polarización de 2,5 V?

En realidad, el circuito que tiene después de algunos ajustes sería bastante bueno, aunque no busqué el opamp en particular para ver si es apropiado para este uso.

El primer cambio que haría es poner un límite a tierra en la línea de entrada + a los amplificadores operacionales. Dado que la impedancia es de 5 kΩ, 1 µF le daría una atenuación de 32 Hz, lo cual está bien ya que solo estamos tratando de evitar que el ruido de la fuente de alimentación se alimente al amplificador.

El condensador de entrada de 220 nF debería ser un poco más alto. Tal como está ahora, formará un filtro de paso bajo con la resistencia de 4,7 kΩ en serie con una atenuación de 155 Hz. Eso es un poco escaso, aunque tal vez su micrófono no pueda admitir frecuencias más bajas que eso. Aún así, lo haría al menos el doble de lo que es, pero lo más probable es que use un límite de 1 uF. Sin embargo, asegúrese de no usar titanato de bario o cerámicas relacionadas porque exhiben microfonía. Simplemente poner dos de las tapas que ya tiene en paralelo podría ser suficiente.

Su ganancia de voltaje es solo 100. Probablemente quiera más para generar 5 Vpp con un micrófono electret. Con esta ganancia, necesitas 50 mVpp del micrófono, lo que suena un poco alto. Tal vez esté bien así si va a usar una resolución A/D lo suficientemente alta para que la señal solo pueda usar parte del rango la mayor parte del tiempo, pero quiere una sobrecarga en reserva para sonidos cortos pero fuertes.

El límite de salida de 1 uF le permite flotar Vout en cualquier nivel que desee. Como quieres 2.5 V, hazlo flotar en eso. Una forma sencilla de hacerlo es conectarlo a un divisor de voltaje del suministro de 5 V. Dos resistencias de 100 kΩ harían eso muy bien.

El micrófono electret funciona en base a un capacitor variable formado por una lámina muy delgada de aislante polarizado que se mueve con la presión del sonido. El cambio de voltaje producido es amortiguado por un FET interno, por lo que requiere una fuente de alimentación externa para permitir su funcionamiento. Es por eso que tienes que agregar una resistencia externa.

El tamaño de la resistencia externa y el voltaje del que se alimenta determinarán la corriente a través del FET y su tamaño determinará el cambio de voltaje de salida para un cambio en la corriente. Un valor demasiado pequeño reducirá la salida. Por lo general, un mA más o menos es una corriente razonable. Su 4K7 es una opción razonable, pero siempre puede probar un 10K para obtener más rendimiento.

El electret debe desacoplarse (la CC se divide de la CA), lo que ha hecho con el condensador de 0,22 uF. Intentaría evitar usar un disco de cerámica barato aquí. Te sorprendería lo buenos (o malos) micrófonos que pueden ser. También es posible que desee agregar un capacitor en la resistencia inferior de 10k de su divisor potencial (digamos 10uF) ya que cualquier variación (ruido) en el voltaje en este punto se amplificará junto con la salida del micrófono. Su dos etapas (x10) ---- (x10) es una buena idea ya que producirá un mejor ancho de banda que un solo amplificador (x100).

Si está manejando un modulador (por ejemplo, radio FM o AM), consideraría cambiar la primera etapa de su amplificador para incorporar AGC (control automático de ganancia) para evitar la sobremodulación y aún poder modular decentemente sonidos silenciosos: -

Aquí es donde lo encontré: desplácese hacia abajo más allá del anuncio.

Parece un diseño bastante sencillo y está diseñado para un modulador. Inserte esto en lugar del primer amplificador operacional en su circuito; R1 en este circuito se conecta después de 0.22uF en su circuito. La "salida" de este circuito se conecta al segundo 4k7 de su circuito. También puede considerar reducir la ganancia de su segundo amplificador operacional en caso de que el circuito anterior sobrecargue su segundo amplificador operacional en distorsión.

Aquí también hay un enlace a otro amplificador agc de micrófono y modulador FM

Considere este esquema a continuación.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

1. En estado estable, el micrófono electret tiene una resistencia de alrededor de 1K ohmios que nos dio 0,4545 voltios con un pull-up de 10K.
2. El amplificador operacional en esta configuración funciona como amplificador inversor con 2,5 V como tierra virtual. La entrada inversora tendrá el mismo voltaje que la no inversora, que equivale a 2,5 V.
3. En estado estable, el acoplamiento se cargará y hará que la entrada acoplada oscile alrededor de 2,5 V de entrada inversora.
4. La ganancia de este circuito es igual a -R5/R4.