¿Cómo puedo calcular el voltaje sobre un micrófono?

Quiero hacer un micrófono yo mismo con Arduino (cápsula = micrófono):

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He comprado lo siguiente como micrófono :

Como se muestra en la hoja de datos, el voltaje de funcionamiento del micrófono está entre 1,5 y 10 voltios. El problema es ¿cómo calculo qué resistencia debo usar para obtener ese voltaje? No puedo usarlo como divisor de voltaje (la resistencia con el micrófono), ¿verdad?

PD: tengo resistencias por ahí entre 10 Ω hasta las 10 m Ω así que eso no será un problema.

Respuestas (1)

La página 1 sugiere el valor: dice que la impedancia de salida es 2k2 y, dado que el transistor interno es un JFET y los JFET tienden a tener impedancias de salida en el rango de 10k+, se puede suponer que 2k2 es el valor de la resistencia necesaria para alimentar el circuito.

No habrá problema con 2k2, pero no olvide aplicar un suministro muy limpio al dispositivo; si usa 5V, fíltrelo con un filtro RC de 1kohm y 10uF antes de conectar el micrófono a través de 2k2.

Cabe destacar la corriente del micrófono especificada en un valor máximo de 0,5 mA; esto es una garantía de que el micrófono no consumirá nada superior a 0,5 mA en condiciones de reposo.

¡Buen punto sobre el filtro RC! Entonces, los 2.2k se pueden usar como resistencia y luego, por ejemplo, puedo hacer 5 = 10 * ((2200) / (2200 + x)) y con un poco de reescritura x se convierte en 8800 ohm. El 5 es el voltaje que quiero que tenga el micrófono y el 10 es la entrada V+. ¿Es correcto este 8800? Esto es aparte del filtro, pero solo para que sea más fácil de entender para mí en este momento.
Lo siento, no entiendo qué es x o qué es el "10". Supongo que el 5 significa 5 voltios, pero ¿por qué el cálculo?
Lo siento, quería hacer una nueva alinea, pero eso hizo que el mensaje ya estuviera en línea.
El cálculo está ahí, porque parte del voltaje cae sobre la resistencia y parte pasa por el micrófono. Así que necesito calcular la resistencia para asegurarme de que el voltaje sobre el micrófono esté entre 1,5 y 10 voltios. ¿Es esto correcto?
No, eso es incorrecto. el micrófono siempre consumirá un poco menos de 0,5 mA en todas las situaciones cuando el voltaje aplicado al 2k2 esté entre 1,5 voltios y 10 V. Las especificaciones del micrófono tienden a no ser claras al respecto y su especificación es solo un documento de una hoja y es particularmente mala para transmitir esta información.
Sin mirar el calor, el consumo de corriente es menor, pero ¿sigue siendo el mismo cuando está en un voltaje? Entonces, ¿qué corriente se puede suponer? ¿0,4 mA o 0,3 o incluso menos?
No hay suficiente información para hacer esa estimación; todo lo que sé es que un amplificador JFET dentro de un micrófono tomará aproximadamente una corriente constante en un rango de suministro bastante amplio. Pero 0,5 mA es el peor de los casos y si fluye a través de una resistencia de 2k2, los voltios en el micrófono son 10 V - 2k2*0,5 mA = 8,9 voltios y la disipación de potencia es inferior a 5 milivatios, ¿hay algún problema con los 5 mW disipados por el micrófono?
No lo creo, pero digamos que quiero medir los decibelios usando este micrófono. Solo puede darme un voltaje que cambia, por lo que la decisión se basa en el voltaje medido desde el suelo y la salida, pero ¿está diciendo que es difícil calcular eso sin más información?
El voltaje de CC que aparece en la unión es solo el voltaje de reposo y no tiene nada que ver con la señal de CA superpuesta que representa la forma de onda del sonido que recibe el diafragma del micrófono. Si observó la forma de onda de voltaje que se desplaza en el nivel de CC, puede usar la sensibilidad del micrófono para calcular cuál es el nivel de presión del sonido.
Digamos que ve 8,9 mV RMS CA en la salida, que corresponde a una onda de presión de sonido de 1 pa RMS en el diafragma. 1 Pa = 94dB SPL.
Lo siento por la reacción tardía. Ok, ahora lo entiendo un poco más. Entonces, en general, la resistencia no es tan importante. Si eligiera una resistencia de 2k, ¿estaría bien?
Sí, debería estar bien, pero la sensibilidad del micrófono se reduciría en un 10 % para una resistencia que es un 10 % más baja.
¿Tienes algún tipo de cálculo para eso? Eso suena bien, pero el cálculo puede ser útil también para el futuro.
La especificación dice que tiene una sensibilidad de -41 dBV/Pa a 1 kHz. -41dBV = 8,9 mV RMS, por lo que 1Pa produce 8,9 mV. 1Pa = 94dB SPL.
Quise decir como con el 10% menos de sensibilidad. ¿Cómo calculas eso?
El voltaje de la señal de salida del JFET está determinado en gran medida por la impedancia en el drenaje, es decir, la ganancia es proporcional al valor de la resistencia. Cuando se polariza correctamente, el voltaje de la puerta que sube y baja produce una corriente de drenaje que sube y baja. Esa corriente de drenaje ascendente y descendente se convierte en un voltaje por la resistencia.
Si fuera por encima del valor de la resistencia del micrófono, ¿seguiría siendo cierto? (No sé mucho sobre JFETS, así que tal vez sea una pregunta de novato :)). Por cierto, ¡tu ayuda es increíble al comprender todos los conceptos!
Puede aumentar los 2k2 y obtener más "amplificación", pero más allá de cierto punto, las altas frecuencias comenzarían a erosionarse y la planitud del espectro se deterioraría. Voy a tener que cerrar los comentarios sobre esta pregunta porque hemos ido más allá del alcance de la pregunta original. Si tiene más que preguntar, formule una nueva pregunta.
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