Salida de señal de micrófono amplificada a entrada ADC. ¿Cómo puedo eliminar la compensación de CC?

Estoy haciendo un medidor de nivel de sonido simple. Trato de hacerlo preciso. Estoy usando voltaje de referencia ADC (2048) para que el cálculo rms sea más simple.

¿Puedo usar este voltaje de referencia para establecer el voltaje de compensación en (Vref/2) y medir esta señal mediante una medición diferencial para eliminar las lecturas del formulario de compensación de CC?

Debo usar el suministro de batería y 3V3 es del regulador de voltaje. Todo el módulo se alimenta con 3,3 voltios, incluido el microcontrolador ATxmega. Estoy usando un micrófono de condensador electret. No quiero usar suministro de polaridad dual si esto no es necesario.

Dos preguntas: 1. ¿Por qué el micrófono debe estar conectado a una potencia de 3V3? ¿Es un micrófono de condensador? 2. ¿Todo el circuito, incluido el ADC, está diseñado para funcionar con una fuente de alimentación de polaridad única? si es así, el ADC querrá que el voltaje de entrada en reposo sea aproximadamente la mitad de AREF.
si es un micrófono de condensador, creo que este es el mejor circuito simple para un amplificador de suministro único . todos los demás circuitos que veo por ahí son circuitos de amplificador operacional inversores que colocan más carga de corriente en el micrófono del condensador. Creo que un circuito no inversor es mejor.
no, tal vez este circuito de amplificador operacional inversor es el mejor circuito simple.

Respuestas (4)

Suponiendo que no puede medir voltajes negativos, su esquema es bueno. Debe compensar en su software la compensación de CC.

Compensar es tan simple como restar la compensación; podría implementar un procedimiento de calibración o usar un promedio a largo plazo de los valores de entrada para corregir este desplazamiento. Este último tiene la ventaja de ser completamente automático y compensa la deriva.

JvO es correcto. aquí hay un excelente artículo sobre cómo hacer esto, basado en parte en una publicación mía antigua de comp.dsp . es esencialmente un filtro de paso alto, pero hay problemas de ciclo límite de los que preocuparse si está haciendo esto con palabras pequeñas de punto fijo (como 16 bits).
Sin la retroalimentación, el voltaje en la entrada inversora será negativo, algo que podría no gustarle al opamp. ¿No plantea un problema cuando hay retroalimentación?
@Mike, creo que el circuito tal como está tendrá el mismo voltaje entre los terminales de entrada + y - . eso es lo que hace la retroalimentación negativa en un circuito de amplificador operacional.

¿Puedo usar este voltaje de referencia para establecer el voltaje de compensación en (Vref/2) y medir esta señal mediante una medición diferencial para eliminar las lecturas del formulario de compensación de CC?

Suponiendo que su señal en el ADC NO DEBE caer por debajo de la entrada ADC_NEG, entonces esto no funcionará.

Suponiendo que se trata de un ADC de entrada pseudodiferencial bastante convencional, conecte ADC_NEG a tierra. Esto obligará a ADC_POS a ser CC de escala media en la entrada de ADC.

En caso de duda, descargue LTSpice y simule.

De acuerdo. Lo pruebo en LTSpice y tienes razón. Entonces no puedo eliminar el desplazamiento de (Vref/2) antes de leer la señal. ¿Bien? Debo compensar la compensación mediante la resta del voltaje de compensación de CC en representación binaria.
Correcto, debe eliminar el desplazamiento en el código.

Utilice un amplificador no inversor. R2 y R3 alimentan el desplazamiento Vref. Si desea amplificar la señal, esta topología tiene la ventaja de que la ganancia de CC es 1, porque C2 bloquea la CC. Por lo tanto, el Vos (voltaje de compensación de entrada) del opamp no se amplificará.

Esta topología solo funciona si su ganancia es mayor o igual a 1. Para obtener ganancias más pequeñas, puede usar R4 para atenuar la señal de entrada, porque R4 básicamente forma un divisor de voltaje con R2 || R3.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Bueno. ¿Me pueden ayudar a aplicar filtros para frecuencias de audio? ¿Cómo puedo aplicar un filtro de paso alto y bajo a este circuito?
Básicamente, todos los componentes para LP y HP están ahí. C1,R2,R3,R4 (y R1) forman un HP. R5. R6. C2 también forma un HP. R5, R6, C3 forman un LP.

¿Por qué no omitir el capacitor en línea? ¿Puede usar el DC_bias del JFET y recortarlo a través de una acción diferencial en el opa a su valor objetivo? Atención: es probable que se necesite un amplificador operacional RRIO, si desea un acoplamiento de CC. También puede colocar todo el JFET dentro del NFB-Loop de la OPA, si tiene acceso a la puerta del JFET; también puede recortar DC a través de métodos estándar, a su valor objetivo. Si necesita amplificación, las matemáticas pueden volverse un poco complejas: si el almacenamiento en búfer es suficiente, el cálculo se vuelve bastante simple.

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