Motivo de la distorsión en el amplificador de señales de voz

Recientemente he estado trabajando en un proyecto casero que requiere el uso de un amplificador de voz. Mi objetivo final es realizar el procesamiento de señales a través de un dsPIC en señales de voz para identificar palabras clave o, al menos, detectar la frecuencia del habla. Me tomé un descanso en el procesamiento de la señal para trabajar en el amplificador de voz, pero me encontré con algunas dificultades.

Mi experiencia en hardware se limita a clases y algunos proyectos simples en el hogar, por lo que no estoy muy familiarizado con las no-idealidades de los circuitos. Quiero hacer un solo amplificador de suministro usando un LM318. Idealmente, el circuito estaría alimentado por 5 V (cortándolo cerca de los límites del rango de suministro del LM318) y emitiría una señal de voz amplificada en todo el rango de voltaje a un ADC. En el amplificador no inversor, también quiero incluir un filtro de paso de banda para mantener la amplificación de CC en la unidad y evitar el aliasing en el ADC dsPIC. He modelado el micrófono con una fuente de tensión polarizada de 2,5 V con una impedancia de 2,2 kohmios (en realidad, es un micrófono intercalado con resistencias de 2,2 kohm en potencia y tierra). No se incluyen los condensadores de desacoplamiento (se agradecería cualquier consejo adicional sobre cómo elegir valores para ellos).

Estoy usando TINA como simulador. La función de transferencia de CA del circuito es lo que esperaba con una banda de paso de aproximadamente 10-5000 Hz y una ganancia de 10 (Stack Exchange solo me permitirá publicar 2 imágenes).

Estas características de transferencia son lo que esperaba de este circuito, pero es el análisis transitorio el que dio resultados inesperados. Ingresé una onda sinusoidal de amplitud de 500 Hz y 0,1 V. Lo que esperaba era una onda sinusoidal de 500 Hz y 1 V, pero en cambio, la simulación devolvió lo siguiente.

He probado el amplificador en otras frecuencias y parece que cuanto menor sea la ganancia en una frecuencia, menor será la distorsión. No sé qué está causando esto. ¿Algunas ideas?

También estoy abierto a cualquier comentario sobre cualquier otra mejora que se pueda hacer a este amplificador.

Este ya no es mi campo de estudio en EE, pero definitivamente quiero seguir trabajando en proyectos y aprendiendo sobre hardware. Cualquier recomendación de lecturas o libros sobre temas como estos (no idealidades de circuitos/amplificadores) sería muy apreciada.