P: ¿Necesita ayuda para diseñar el preamplificador?

La página del producto para el LM833N en ti.com enumera una corriente de salida típica de 40 mA. Tal corriente de salida en decenas de miliamperios es un máximo de corriente de salida típico para la mayoría de los amplificadores operacionales de propósito general. Tenga en cuenta que este es un valor típico , así que no suponga que todos los LM833N pueden suministrar 40 mA. No hay especificación sobre la corriente de salida mínima que puede suministrar el LM833N, pero siempre que su carga no consuma más de ~ 20 mA, debería estar bien.

La impedancia de entrada del LM833N no está especificada (y tampoco la veo en la página del producto), pero la hoja de datos dice que la corriente de polarización de entrada es de 1000 nA como máximo. Esta es la información que necesita para configurar las resistencias divisoras de voltaje$R_1$y$R_2$que sesga la entrada no inversora del LM833N para$V_{\text{DD}}/2$. Para asegurarse de que el divisor de voltaje produzca el voltaje correcto en su salida, debe asegurarse de que la corriente de polarización a través de esas resistencias sea diez veces la corriente de polarización de entrada en el LM833N, es decir, 10 uA o más. Sin embargo, no desea que la corriente de polarización sea mucho más alta que eso, de lo contrario, consumirá más energía de la necesaria.$237\Omega$es un valor pequeño para ese propósito -- con$V_{\text{DD}} = 5\text {V}$la corriente de polarización es de aproximadamente 10 mA. Puedes configurar$R_1$y$R_2$mil veces mayor (es decir$237\text{k}\Omega$) para lograr una corriente de polarización de 10uA.

Con respecto a los filtros en la salida del LM833N, es posible que desee utilizar filtros activos y/o amortiguar los filtros pasivos para simplificar el diseño. Con esos filtros pasivos cargándose entre sí como ha mostrado, deberá tener en cuenta las impedancias de cada filtro pasivo. Si coloca un búfer de amplificador operacional entre cada filtro pasivo (o usa un amplificador operacional como parte del filtro para convertirlo en un filtro activo), obtiene la impedancia de entrada alta y la impedancia de salida baja de los amplificadores operacionales y puede diseñar el filtros de forma independiente. La compensación es que necesitará más amplificadores operacionales (aunque de todos modos es posible que tenga un amplificador operacional sin usar, ya que solo está mostrando un amplificador operacional LM833N, pero el LM833N es un paquete de amplificador operacional dual).

Otra cosa que podría considerar es amortiguar la salida del divisor de voltaje formado por$R_1$y$R_2$ya que necesita un voltaje de polarización de 2,5 V para ambos amplificadores operacionales (y cualquier amplificador operacional adicional utilizado en los filtros). Con un búfer para este divisor de voltaje, puede conectar el voltaje de polarización de 2,5 V directamente a las entradas no inversoras de los amplificadores operacionales en lugar de usar$R_{11}$y$R_{12}$para producir otra polarización de 2.5V. En lugar de usar$R_{11}$,$R_{12}$, y$C_5$como HPF pasivo de primer orden, puede usar un HPF activo de segundo orden y deshacerse del HPF pasivo de primer orden formado por$C_3$y$R_7$, eliminando así una etapa del preamplificador. La Figura 33 de la hoja de datos del LM833N muestra un HPF de segundo orden de Butterworth que puede usar, completo con las ecuaciones necesarias para establecer la frecuencia de corte.

Así es como se vería su circuito con una referencia de 2.5V almacenada en búfer:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Tenga en cuenta que$C_1$todavía se requiere para bloquear DC, aunque ya no está filtrando.