Schaltungsüberprüfung: Impedanzüberbrückung für Mikrofone

Ref-Spannungsprobleme

Ein nicht umgangener Spannungsteiler zur Erzeugung der Referenzspannung an der +Klemme ist nicht in Ordnung. Das heißt, der untere Widerstand muss von einem Kondensator überbrückt werden. Ohne dies spiegelt die Referenzspannung alle Streusignale in der Stromversorgung sauber wider. Der Ausgang der Schaltung interagiert mit der Stromversorgung, sodass Sie eine positive Rückkopplungsschleife haben.

Sie können Ihrer Schaltung jedoch nicht einfach eine Bypass-Kappe hinzufügen, da Sie die Eingangsimpedanz zerstören! So wie Sie es haben, bestimmen Ihre spannungsreferenzerzeugenden Geräte (der 100K:100K-Teiler) auch die Eingangsimpedanzen Ihrer Stufen, die 50K betragen. (Es sind 50 K, weil aus Sicht des Wechselstroms sowohl die Spannungsquelle als auch die Masse AC-Massen sind. Ihr AC-Eingangssignal fließt über den Kondensator und wird über beide 100 K-Widerstände parallel in die Stromversorgung abgeleitet.)

Aus diesem Grund können wir den unteren 100K-Widerstand nicht einfach mit einer Kappe umgehen. Diese Kappe erzeugt einen Null-Impedanz-Pfad zur Erde für Audiosignale, oops!

Der einfachste Weg, dieses Problem zu lösen, besteht darin, den Spannungsreferenzteiler als separates Gerät zu betrachten, das Ihrer Schaltung einen Dienst bereitstellt: einen Spannungspegel. An der Stelle, an der Sie die Referenzspannung benötigen (+ Eingänge der Operationsverstärkerstufen), übertragen Sie diese Spannung dort über einen Widerstand und nicht direkt, wie Sie es jetzt haben. Dieser Widerstand bestimmt dann die Eingangsimpedanz: Der Eingang fällt über diesen Widerstand auf die Spannungsreferenz ab, wo er etwa null Ohm zur AC-Masse hat.

Überlegen Sie, wie die Schaltung aussehen würde, wenn Sie eine doppelte Spannungsversorgung hätten. Würden Sie + direkt mit Masse verbinden? Nein, es wäre über einen Widerstand. In Single-Supply-Op-Amp-Schaltungen spielt die Referenzspannung die Rolle, die Masse bei Dual-Supply spielt. Sie würden sich nicht auf Masse verlassen, um Ihnen eine Eingangsimpedanz zu geben, da dies nur zeigen würde, dass Ihre Masse schlecht ist!

Außerdem können Sie für beide Operationsverstärker dieselbe Spannungsreferenz verwenden; es müssen keine zwei Spannungsteiler nachgebildet werden. Sie können auch einen zusätzlichen Operationsverstärker verwenden, um eine überlegene Spannungsreferenz zu erzeugen. Ich habe ein nettes Dokument über die Generierung von Einzelversorgungsspannungsreferenzen für Operationsverstärkerschaltungen gefunden. Sehen Sie sich http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html an

In diesem Dokument zeigen sie, wie ein aktives Filter mit viel kleineren Kondensatoren eine schöne Spannungsreferenz erzeugen kann, die jedoch ab einer niedrigeren Frequenz besser abfällt.

Variable Eingangsimpedanz

Sie könnten Ihren Verstärkern eine variable Eingangsimpedanz geben (z. B. mit einem Rheostat für den Eingangs-Shunt-Widerstand anstelle eines Festwiderstands). Auf diese Weise könnten Sie sie auf die Mikrofone "abstimmen". Einige kommerzielle Mikrofonvorverstärker haben eine variable Eingangsimpedanz. Es scheint heutzutage ein modisches Feature zu sein, das Musikern einen weiteren klangbeeinflussenden Knopf zum Spielen und mehr Flexibilität für die Handhabung einer Vielzahl von Mikrofonen bietet.