Wie verbinde ich ein Mikrofon mit einem Operationsverstärker mit einem Arduino?

Ich weiß, es ist alt, aber vielleicht interessiert es noch jemanden. Bei einem Piezo-Kontaktmikrofon möchten Sie möglicherweise auch zwei Dioden anschließen, damit Strom von Masse zum Mikrofonausgang und vom Mikrofonausgang zur VCC fließen kann. Unter normalen Bedingungen liegt keine Spannung über ihnen, aber ein Piezo kann bei einem Schlag einige ernsthafte Spannungsspitzen erzeugen, und dies schützt Ihren Verstärker / Arduino, sodass Überspannung eher an die Stromversorgung als an den Verstärker gehen kann.

Es wird funktionieren, und Olis Vorschlag eines Kondensators ist gut. Ich würde noch auf ein paar Dinge hinweisen:

Sie haben keinen Kondensator, um einen DC-Offset am Eingang zu blockieren. Das ist in Ordnung, wenn Sie direkt zu Ihrem Mikrofon gehen und wissen, dass es keines geben wird. Wenn dies jedoch zu einem Anschluss an der Box geht, wissen Sie nie, was die Leute dort anschließen werden, und es kann gut funktionieren, bis es nicht mehr funktioniert und Ihr Verstärker gebraten wird. Es ist wahrscheinlich am besten, sich hier für einen nicht polarisierten Typ zu entscheiden, da Sie nicht wissen, was die Leute daran anschließen werden.

Ein weiteres Problem: "Kontaktmikrofon" bedeutet normalerweise ein piezoelektrisches Mikrofon . Diese unterscheiden sich von den meisten anderen Mikrofontypen dadurch, dass sie eine sehr hohe Ausgangsimpedanz in der Größenordnung von haben$10M\Omega$. Die Eingangsimpedanz Ihres Verstärkers ist um eine Größenordnung niedriger, was zu einer erheblichen Dämpfung des Signals führt und den Frequenzgang des Mikrofon-Verstärker-Systems verändert. Es wird funktionieren, aber es klingt vielleicht nicht gut . Dies ist natürlich subjektiv und abhängig von der gewünschten Klangfarbe.

Die Lösung ist das Puffern , das Umwandeln eines Ausgangs mit hoher Impedanz in einen Ausgang mit niedriger Impedanz oder gleichwertig das Verstärken des Stroms. Ein Operationsverstärker kann dies in einer Schaltung tun, die als Spannungsfolger bezeichnet wird :

Stecken Sie dies zwischen Ihr Mikrofon und den Eingang der bereits vorhandenen Schaltung (wenn möglich auf der Mikrofonseite des Kabels), und die Eingangsimpedanz Ihres Verstärkers entspricht der des von Ihnen verwendeten Operationsverstärkers, ohne den Betrieb anderweitig zu ändern von deine Schaltung. Seltsamerweise sehe ich im Datenblatt des LM833N keine Eingangsimpedanz, aber da es eine BJT-Eingangsstufe hat, sind es wahrscheinlich einige Megaohm. Diese ist „hoch“, aber nicht höher als der Piezo. Sie möchten nach einem Operationsverstärker mit einer MOSFET-Eingangsstufe mit einer sehr hohen Eingangsimpedanz suchen: TL072 ist ein häufiger solcher Typ, dessen Datenblatt die Eingangsimpedanz unter auflistet$10T\Omega$.

Ja, der LM833N sollte an seinem Platz gut funktionieren. Die Schaltung sieht für einen einfachen Mikrofonverstärker in Ordnung aus. Ich würde jedoch wahrscheinlich einen Kondensator über den 100-kHz-Widerstand hinzufügen, um die Verstärkung bei höheren Frequenzen (dh> 20 kHz) von 50-100 pF abzusenken, aber keine Sorge, wenn Sie dies tun Ich habe keinen in diesem Bereich, es wird wahrscheinlich gut funktionieren.
BEARBEITEN - beachten Sie Phils Punkt zum Piezo-Problem - wenn Ihr Mikrofon ein einfaches passives Kontaktmikrofon ist (ohne batteriebetriebenen Vorverstärker), verwenden Sie den von ihm vorgeschlagenen Puffer. Wenn ich mir den Link ansehe, stelle ich fest, dass die ursprüngliche Schaltung für ein dynamisches Mikrofon gedacht ist, das eine weitaus niedrigere Impedanz hat

Die Formel für den -3dB-Punkt (0,707 der Anfangsspannung) für das mit dem hinzugefügten Kondensator gebildete Filter lautet:

$\dfrac{1}{2 \pi R C}$so:

$\dfrac{1}{2 \pi \cdot 100\cdot 10^3 \cdot 100 \cdot 10^{-12}} = 15915Hz$, was für die meisten Audiozwecke in Ordnung ist.

Eine gute Einführung in Opamps ist "Opamps for Everyone".

Bearbeiten: TI scheint die PDF-Version von "Op Amps for Everyone" nicht mehr zu hosten, aber Google findet eine Reihe von Versionen, die noch verfügbar sind. Ich bin mir nicht sicher, ob es richtig ist, auf sie zu verlinken, also habe ich keinen direkten Link eingefügt, aber diese Suche sollte Ihnen den Einstieg erleichtern.