Come collegare il microfono su Arduino, con Opamp?

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Sto provando a collegare un microfono di contatto a un arduino. La mia conoscenza dell'elettronica è scarsa, quindi per favore abbi pazienza.

Ho avuto un paio di amplificatori audio dual lm833n , che vorrei usare. Faccio ancora fatica a capire Opamps, però.

Ho letto un istruttore sull'ingresso audio sull'Arduino. Utilizza il seguente circuito:

schema elettrico

Tuttavia, questo è per l'opamp TL072; Non sono davvero sicuro di poter usare lm833n al suo posto? E questo circuito è adatto per un microfono a contatto?

Inoltre, sarebbe bello se qualcuno potesse indicarmi una buona (facile) introduzione a opamps - la pagina dei wikibooks è un po 'densa per me

— goncalopp
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So che è vecchio, ma potrebbe comunque interessare qualcuno. Con un microfono a contatto piezoelettrico, potresti voler collegare anche due diodi che consentono alla corrente di passare da terra a uscita mic e da uscita mic a vcc. In condizioni normali non c'è tensione su di essi, ma un piezo può creare alcuni picchi di tensione gravi se colpiti, e questo proteggerà il tuo amplificatore / arduino, quindi la tensione in eccesso può andare all'alimentazione anziché all'amplificatore.

— Micha
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+1 per questo essenziale risparmiatore di circuito: picchi di 20 volt quando si tocca un microfono piezo con un'unghia.

— Anindo Ghosh,

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Funzionerà e la proposta di Oli di un condensatore è buona. Vorrei sottolineare un altro paio di cose:

Non hai condensatori per bloccare alcun offset DC sull'ingresso. Va bene, se vai direttamente al tuo microfono e sai che non ce ne sarà. Tuttavia, se questo sta andando a un connettore sulla scatola, non si sa mai che cosa le persone si collegheranno lì, e potrebbe funzionare bene, fino a quando non lo fa, e il tuo amplificatore è fritto. Probabilmente è meglio scegliere un tipo non polarizzato qui, dal momento che non sai a cosa si collegherà la gente.

Un altro problema: "Microfono a contatto" di solito significa un microfono piezoelettrico . Questi sono diversi dalla maggior parte degli altri tipi di microfono in quanto hanno un'impedenza di uscita molto elevata, nell'ordine di $10M\Omega$ . L'impedenza di ingresso del tuo amplificatore è di un ordine di grandezza inferiore, il che comporterà una significativa attenuazione del segnale e altererà la risposta in frequenza del sistema microfono-amplificatore. Esso sarà lavorare, ma non può suonare bene . Questo è ovviamente soggettivo e dipende dal timbro che desideri.

La soluzione è buffering , convertendo un'uscita ad alta impedenza in un'uscita a bassa impedenza, o equivalentemente, amplificando la corrente. Un amplificatore operazionale può farlo in un circuito chiamato follower di tensione :

schema del follower di tensione

Mettilo tra il tuo microfono e l'ingresso del circuito che hai già (sul lato del microfono del cavo, se puoi), e l'impedenza di ingresso del tuo amplificatore sarà quella di qualsiasi op-amp che usi, senza cambiare altrimenti il funzionamento di il tuo circuito. Stranamente, non vedo un'impedenza di ingresso elencata nel foglio dati LM833N, ma poiché ha uno stadio di ingresso BJT, è probabilmente alcuni megaohm. Questo è "alto", ma non superiore al piezo. Vorresti cercare un amplificatore operazionale con uno stadio di ingresso MOSFET con un'impedenza di ingresso molto elevata: TL072 è un tipo comune con l'impedenza di ingresso dell'elenco dati a $10T\Omega$ .

— Phil Frost
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+1 punto positivo riguardo al microfono di contatto: l'ho perso. Stupido, visto che sono anche un musicista (peggio ancora, un chitarrista che ha usato i microfoni a contatto per l'acustica molte volte) Se è davvero un microfono piezoelettrico senza preamplificatore, allora un buffer opamp fet come suggerisci è la strada da percorrere.

— Oli Glaser,

@OliGlaser: sì. Ho eliminato l'opzione buffer FET perché osservandola mi sono reso conto che l'impedenza di ingresso non è poi così elevata. Immagino che non tutti i musicisti siano bravi ingegneri elettrici :)

— Phil Frost,

:-) Penso che tu sembri essere abbastanza bravo sul lato EE (e immagino anche il lato musicale) Stava riparando i miei vecchi amplificatori e pedali che mi hanno fatto ricominciare da capo quando eravamo ancora inceppati in un garage fiancheggiato da uova scatole in un vano tentativo di insonorizzazione :-) (mi sono stancato di pagare £ 80 alla volta solo per fallire di nuovo una settimana dopo, ho subito ottenuto il bug dell'elettronica e ho capito perché non ho due lavori che mi piacciono piuttosto che uno solo: - ))

— Oli Glaser l'

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Sì, l'LM833N dovrebbe funzionare bene al suo posto. Il circuito sembra a posto per un amplificatore microfonico di base - probabilmente aggiungerei un condensatore attraverso la resistenza da 100k, per far decollare il guadagno a frequenze più alte (cioè> 20kHz) 50-100pF, ma non preoccuparti se don ne hai uno in questo intervallo, probabilmente funzionerà bene.
EDIT - nota il punto di Phil sul problema del piezo - se il tuo microfono è un semplice microfono a contatto passivo (senza preamplificatore alimentato a batteria), usa il buffer che suggerisce. Osservando il collegamento noto che il circuito originale è destinato a un microfono dinamico, che ha un'impedenza molto più bassa

La formula per il punto -3dB (0,707 della tensione iniziale) per il filtro formato con il condensatore aggiunto è:

$\dfrac{1}{2 \pi R C}$ così:

$\dfrac{1}{2 \pi \cdot 100\cdot 10^3 \cdot 100 \cdot 10^{-12}} = 15915Hz$ , che va bene per la maggior parte degli scopi audio.

Una buona introduzione a opamps è "Opamps per tutti".

Modifica: TI sembra non ospitare più la versione PDF di "Amplificatori operazionali per tutti", ma Google trova una serie di versioni ancora disponibili. Non sono sicuro della proprietà del collegamento ad essi, quindi non ho incluso un collegamento diretto, ma questa ricerca dovrebbe iniziare.

— Oli Glaser
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