Warum ist im folgenden Schaltplan ein 100-kΩ-Widerstand ( NICHT R2 ) mit dem Kondensator verbunden? Nach meinem Verständnis fungiert der Kondensatorwiderstand als Hochpassfilter, um den DC-Offset des Mikrofons zu blockieren, aber da nur der Kondensator DC blockiert, warum wird der 100k-Widerstand verwendet? Laut dem Autor des Videos (Link unten) wird der 100k verwendet, "um den unverstärkten Ausgang des Mikrofons nicht zu überlasten". Ich verstehe dieses Teil nicht.
Kann in dieser Schaltung oder einer anderen Schaltung ohne den 100k-Widerstand auch nur ein Kondensator verwendet werden?
Der Widerstand dient dazu, einen Gleichstrompfad für den Eingangsvorspannungsstrom des Operationsverstärkers bereitzustellen.
Er wird normalerweise so gewählt, dass er derselbe ist wie der Gleichstromwiderstand, der mit dem anderen Eingang verbunden ist, sodass der Vorspannungsstrom keinen Spannungsoffset am Ausgang des Operationsverstärkers erzeugt. Aber in diesem Fall beträgt der effektive DC-Widerstand am invertierenden Eingang nur 1k||100k = 990Ω, so dass hier kein Vorteil realisiert wird.
Er ist auch so hoch gewählt, dass er den Frequenzgang der Schaltung insgesamt (in Verbindung mit dem DC-Sperrkondensator) nicht beeinflusst. In diesem Fall haben 0,1 µF und 100 kΩ eine Eckfrequenz von
Das bedeutet, dass bei Frequenzen über diesem Wert der Widerstand keinen Einfluss auf das AC-Signal hat, aber unterhalb dieser Frequenz ein Rolloff (Amplitudenverlust) auftritt. Dieser "Lade"-Effekt ist wahrscheinlich das, worauf sich der Autor des Videos bezog.
selected to be the same as the DC resistance connected to the other input
es in Bezug auf das Sein kläglich versagt, da der Gleichstromwiderstand zum invertierenden Eingang 990 Ω beträgt. In diesem Fall kann ich nur davon ausgehen, dass es einfach gewählt wurde, um den Mikrofonausgang nicht zu stark zu belasten, oder weil die Schaltung bereits einige 100-kΩ-Teile hatte.Die Antwort von Dave Tweed ist in Bezug auf die Fakten hervorragend (und deshalb habe ich sie positiv bewertet). Da dies im Grunde eine Anfängerfrage ist, die in den meisten Einführungs-Elektronik-Lehrbüchern behandelt/beantwortet wird, gibt es vielleicht eine Ergänzung, die es wert ist, gemacht zu werden: wie man es herausfindet (oder sich selbst überzeugt) ... mit SPICE!
Ich verwende einen anderen Operationsverstärker, den NE5532, der wahrscheinlich höhere Vorspannungsströme hat, aber häufig im Audiobereich verwendet wird. Die Schaltung ist ansonsten im Grunde die gleiche, außer dass ich klugerweise auch eine Ausgangsobergrenze hinzugefügt habe ... was keine schlechte Idee ist, wie Sie unten sehen werden, warum:
Am Ausgang (vor der Kappe) liegt eine DC-Vorspannung von etwa -5 V an. Und diese stammen von der Verstärkung der Eingangsvorspannung (ungefähr –50 mV), die am Eingang durch den Strom verursacht wird, der durch den positiven Eingangsvorspannungswiderstand R10 fließt. Beobachten Sie nun, was passiert, wenn wir diesen R10-Widerstand auf 100 MOhm erhöhen (oder ihn ganz entfernen).
Der Ausgang geht in Sättigung; Wir haben einen Hinweis, warum es passiert ist, weil die Eingangsoffsetspannung auch viel höher ist als zuvor (etwa -200 mV statt -50 mV).
Sie können auch einen parametrischen Sweep einiger Werte für R10 durchführen, in diesem Fall 50K, 100K, 150, 200K, was sich als ausreichend herausstellt, um eine Ausgangssättigung mit dem NE5532 zu verursachen.
Und wenn Sie neugierig darauf sind, die Offset-Spannung zu eliminieren (so weit wie möglich, in der Praxis wird sie nicht perfekt sein), müssen Sie einen weiteren Widerstand (R3 = R10) hinzufügen, um die Eingangsströme ungefähr anzupassen. Dies ist nur relevant, wenn Sie ohne die Ausgangskappe leben möchten, wie es die Schaltung aus der Frage versucht. Aber das ist im Grunde ein anderes Thema, das hier Gegenstand einer anderen Frage ist.)
Schließlich habe ich den Quellcode für eine der oben genannten (sehr ähnlichen) Schaltungen hochgeladen, nämlich die 3./parametrische, damit Sie (Neulinge) selbst experimentieren können. Sie benötigen das NE5532-Operationsverstärker-Makromodell , damit der Code unverändert funktioniert (obwohl praktisch jeder Operationsverstärker auf die gleiche Weise funktioniert, aber bei unterschiedlichen R10-Werten eine Sättigung verursacht) und natürlich den LTSpice IV -Simulator.
Fizz