Sembra che tu abbia effettivamente trovato un circuito ragionevole su Internet. Ho sentito che c'era da qualche parte là fuori.
Le equazioni che citi sono eccessivamente rigide. Invece di dirti semplicemente i valori, è meglio spiegare cosa fa ogni parte.
R1 e R2 sono un divisore di tensione per rendere 1/2 la tensione di alimentazione. Questo sarà il bias DC su cui opererà Opamp. C2 passa basso filtra l'uscita di quel partitore di tensione. Questo serve per eliminare i glitch, l'ondulazione dell'alimentazione e altri rumori sull'alimentazione a 5 V in modo che non finiscano nel segnale. R3 è necessario solo perché c'è C2. Se R3 non fosse presente, anche C2 eliminerebbe il segnale in ingresso, non solo il rumore sull'alimentatore. In definitiva, l'estremità destra di R3 è destinata a fornire un segnale di alimentazione 1/2 pulito con impedenza elevata. L'alta impedenza è tale da non interferire con il segnale desiderato che passa attraverso C1.
C1 è un cappuccio di blocco CC. Disaccoppia il livello CC a IN dal livello CC a cui è distorta l'opamp.
R4 e R5 formano un divisore di tensione dall'uscita all'entrata negativa. Questo è il percorso di feedback negativo e il guadagno complessivo del circuito è l'inverso del guadagno del partitore di tensione. Vuoi un guadagno di 10, quindi il divisore R4-R5 dovrebbe avere un guadagno di 1/10. C3 blocca CC in modo che il divisore funzioni solo sul segnale CA, non sul punto di polarizzazione CC. Il divisore passerà tutto DC, quindi il guadagno DC dall'ingresso + dell'opamp alla sua uscita sarà 1.
C4 è un altro cappuccio di blocco CC, questa volta disaccoppia il livello di polarizzazione CC dell'amplificatore dall'uscita. Con i due cappucci di blocco CC (C1, C4), l'amplificatore generale funziona su CA e qualsiasi polarizzazione CC su IN e OUT è irrilevante (entro la tensione nominale di C1 e C4).
Ora per alcuni valori. L'MCP6022 è un opamp di input CMOS, quindi ha un'impedenza di input molto elevata. Anche un MΩ è piccolo rispetto alla sua impedenza di ingresso. L'altra cosa da considerare è la gamma di frequenze su cui si desidera che questo amplificatore funzioni. Hai detto che il segnale è audio, quindi supponiamo che qualcosa di meno di 20 Hz o superiore a 20 kHz sia un segnale che non ti interessa. In effetti, è una buona idea schiacciare le frequenze indesiderate.
R1 e R2 devono solo essere uguali per rendere 1/2 la tensione di alimentazione. Non menzioni alcun requisito speciale, come il funzionamento a batteria in cui la riduzione della corrente è di grande importanza. Detto questo, farei R1 e R2 10 kΩ ciascuno, anche se qui c'è un grande margine di manovra. Se funzionasse a batteria, probabilmente li farei 100 kΩ ciascuno e non mi sentirei male. Con R1 e R2 10 kΩ, l'impedenza di uscita del divisore è 5 kΩ. Non vuoi davvero alcun segnale rilevante sull'uscita di quel divisore, quindi cominciamo vedendo quale capacità è necessaria per filtrare fino a 20 Hz. 1,6 µF. Il valore comune di 2 µF andrebbe bene. Funziona anche più in alto, tranne che se vai troppo in alto, il tempo di avvio diventa significativo a misura d'uomo. Ad esempio, 10 µF funzionerebbero per filtrare bene il rumore. Ha una costante di tempo di 500 ms con l'impedenza di 5 kΩ,
R3 dovrebbe essere maggiore dell'uscita di R1-R2, che è 5 kΩ. Sceglierei almeno qualche 100 kΩ. L'impedenza di ingresso dell'opamp è alta, quindi usiamo 1 MΩ.
C1 con R3 formano un filtro passa-alto che deve passare almeno 20 Hz. L'impedenza vista osservando l'estremità destra di R3 è leggermente superiore a 1 MΩ. 20 Hz con 1 MΩ richiedono 8 nF, quindi lo è 10 nF. Questo è un posto in cui non vuoi usare un tappo di ceramica, quindi valori più bassi sono abbastanza utili. Un berretto di mylar, per esempio, andrebbe bene qui e 10 nF rientra nell'intervallo disponibile.
Ancora una volta, l'impedenza complessiva del divisore R4-R5 non ha molta importanza, quindi consente di impostare arbitrariamente R4 su 100 kΩ e calcolare gli altri valori da lì. R5 deve essere R4 / 9 per un guadagno complessivo dell'amplificatore di 10, quindi 11 kΩ funziona. C3 e R5 formano un filtro che deve rotolare a 20 Hz o meno. C3 deve essere 720 nF o più, quindi 1 µF.
Si noti un problema con questa topologia. Dal punto di vista della frequenza, C3 agisce con R5, ma il livello CC a cui C3 alla fine si stabilizzerà viene filtrato da R4 + R5 e C3. Questo è un filtro a 1,4 Hz, il che significa che questo circuito impiegherà alcuni secondi per stabilizzarsi dopo aver applicato l'alimentazione.
C4 forma un filtro passa-alto con qualsiasi impedenza sarà collegata a OUT. Dal momento che potresti non saperlo, vuoi renderlo ragionevolmente grande. Scegliamo 10 µF poiché è prontamente disponibile. Che rotola a 20 Hz con 8 kΩ. Questo amplificatore funzionerà quindi come specificato purché OUT non sia caricato con meno di 8 kΩ.
