Zesilovač / předzesilovač pro elektretový mikrofon

Zpráva

LKa · #1 Příspěvek od **LKa** » 20 kvě 2009, 11:31

Dobrý den, potřeboval bych poradit, jak navrhnout předzesilovač/zesilovač pro elektretový mikrofon. Z katalogu jsem si vybral klasický MCE100, který má citlivost 5mV/1kHz/1Pa, tzn. že při SPL=94dB vybudí mikrofon 5mV, při nižších-řádově 40-60dB - kde se nachází klasická řeč člověka, to bude 0,01mV - 0,1mV což je docela málo. Potřeboval bych zajistit to, abych na výstupu měl napětí cca 5V z důvodu připojení na A/D převodník a následně signál zpracovával pomocí MCU. Navrhl jsem zapojení s OZ TL071, klasicky pomocí vztahu k=1+ R2/R1, kde se nastaví zesílení 1000 a pak další zesilovač s nastavitelným zesílením pomocí potenciometru 0-500, ale bylo mi řečeno, že je blbost nastavovat zesílení potenciometrem, pač se může časem vychodit a že to mám raději řešit nastavením zisku než zesílení a to nevím jak udělat. (pomocí atenuátoru...? nevím jak:-(...) Upřednosťuji zapojení s OZ než s tranzistory...nemáte někdo dobrý tip jak tedy zesílit signál z elektretového mikrofonu s citlivostí 5mV/1Pa tak, aby zesiloval až do +5V ?

ZdenekHQ · #2 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 20 kvě 2009, 11:46

U čipů pro záznam zvuku používají kompresor dynamiky či nějakou formu AGC - ve své podstatě špičkový usměrňovač, kondík a optočlen dioda-fotoodpor ve zpětné vazbě OZ.

BOBOBO · #3 Příspěvek od **BOBOBO** » 20 kvě 2009, 12:10

Za pár peněz prodávají stavebnici v Tipě PT 007 a s tím si můžeš zalaborovat .

LKa · #4 Příspěvek od **LKa** » 20 kvě 2009, 12:42

Děkuju za tipy, ta stavebnice vypadá docela nadějně, nechám se inspirovat a vlastně bych tím zabil 2 mouchy jednou ranou, protože může sloužit jako pásmový korektor, který stejně hodlám použít, ale nastavení bude fixní -> 50 - 500Hz. Právě že se v návrhu moc nevyznám a každá rada dobrá, protože mě tlačí čas...Prosím vás ZdenekHQ - nemohl byste třeba to co jste napsal nějak přiblížit na papír? Jak byste to řešil v zapojení? Jinak velmi děkuji za rychlé odpovědi!!

ZdenekHQ · #5 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 20 kvě 2009, 15:55

Ideové schema kompresoru/limiteru...

Obrázek

Crifodo · #6 Příspěvek od **Crifodo** » 20 kvě 2009, 17:26

Jestli chceš zesilovat 0,1 mV na 5V, tak je to z hlediska realizace docela harakiri. O šumových poměrech a výkonovém přizpůsobení se nezmiňuješ, ale i prosté napěťové zesílení bych řešil ve dvou stupních, pečlivě stíněno - zaplechováno kvůli odstupu a možnému rozkmitání. Když dáš oba OZ do objímek, můžeš laborovat s různými typy podle šumu atd.

LKa · #7 Příspěvek od **LKa** » 20 kvě 2009, 18:03

No, potřebuji prostě zesílit signál z mikrofonu na A/D převodník, který má rozsah 0-5V, to je jediná podmínka. Tak, abych plně využil jeho rozsah, jinak to postrádá smysl...přece nebudu na A/D převodník přívádět 100mV...no a právě na to se ptám - jak by to šlo řešit. Nejsem nějak extra zběhlý v navrhování..jako, vypočítat teoreticky hodnoty, překreslit do OrCAD a zjistit charakteristiky není problém, problém je v návrhu tak, aby to fungovalo a nevím na koho se obrátit, tak to zkouším zde :-(

Šumové poměry - ze snímaného signálu budu využívat cca 50 - 500Hz - to řeším aktivní pásmovou propustí 2.řádu, to výkonové přizpůsobení...napájení by bylo vhodné napájet ze sítě přes adaptér tak, aby zároveň sloužil jako napájení mikrokontroléru...jinak to zesilování...pokud tomu dobře rozumím, 5mV se vybudí pouze při akustickém tlaku 1Pa, čemuž odpovídá 94dB...já počítám že do mikrofonu bude mluvit člověk a ten vybudí tak 40 - 60dB v průměru, tzn. výstupní napětí z mikrofonu bude řádech desetin/setin milivoltu...no a teď, babo raď :-/// Ta stavebnice PT 007 vypadá docela dobře, inspirace dobrá, ale pokud bylo již bylo něco vynalezeno na problém, který potřebuji vyřešit, tak by to bylo skvělé...Promiňte mi mé neznalosti, ale nejsem praktik a nemám v tomhle velký přehled, především návrh, tak se omlouvám:-(

Atlan · #8 Příspěvek od **Atlan** » 20 kvě 2009, 19:42

nieco by bolo tu http://www.pira.cz/hyperlim.htm
a jednoduchcsie tu http://www.pira.cz/limiter.htm

#9 Příspěvek od **Hill** » 20 kvě 2009, 20:17

LKa píše:...ze snímaného signálu budu využívat cca 50 - 500Hz - ... Ta stavebnice PT 007 vypadá docela dobře, inspirace dobrá, ale pokud bylo již bylo něco vynalezeno na problém, který potřebuji vyřešit, tak by to bylo skvělé...Promiňte mi mé neznalosti, ale nejsem praktik a nemám v tomhle velký přehled, především návrh, tak se omlouvám:-(

Myslím, že to je dostatečný důvod jít do už vyzkoušené stavebnice, přestože na to, co od toho čekáš, je zbytečně moc hifi.
Při omezení kmitočtového pásma do 500Hz ti ale ani z té řeči moc srozumitelného nezbude, i telefony byly od nepaměti optimalizovány pro přenos pásma 300Hz - 3,4kHz (u vojenských se muselo vystačit i s rozsahem do 2,6kHz, aby se do telefonního kanálu vešel ještě jeden dálnopis).
Při tak malé šířce pásma není šum tak závažný problém, pro řeč vyhoví i některý z jednoduchých kompresorů podle Bozděcha (a nepřekročení špičkové úrovně 5V pohlídat ještě diodovým limitorem).

#10 Příspěvek od **Sendyx** » 20 kvě 2009, 21:56

K čemu to celé má sloužit ??

LKa · #11 Příspěvek od **LKa** » 21 kvě 2009, 09:10

Bude to sloužit pro detekci kmitání hlasivek, v podstatě, jak rychle budou kmitat hlasivky, tak rychle bude blikat LED dioda. Potřebuji zesílit signál, který budu snímat z krku pacienta, ten přivedu na A/D převodník, mikroprocesorem udělám FFT a pošlu na výstup. Tam mám navrhnut výkonový člen - 2 tranzistory a pár odporů + LED, což mi funguje a je to napájeno 9V, LED je o výkonu 45lm

#12 Příspěvek od **masar** » 21 kvě 2009, 11:48

LKa píše:Bude to sloužit pro detekci kmitání hlasivek, v podstatě, jak rychle budou kmitat hlasivky, tak rychle bude blikat LED dioda. Potřebuji zesílit signál, který budu snímat z krku pacienta, ten přivedu na A/D převodník, mikroprocesorem udělám FFT a pošlu na výstup. Tam mám navrhnut výkonový člen - 2 tranzistory a pár odporů + LED, což mi funguje a je to napájeno 9V, LED je o výkonu 45lm

Tohle nějak nedává smysl. Rychlost blikání LED bude úměrná kmitočtu hlasu pacienta? Proč tak jednoduchá a nepřesná "signalizace" tak složitým postupem? Nejde tam o něco jiného? Chtělo by to bližší popis "algoritmu" té metody. :wink:

LKa · #13 Příspěvek od **LKa** » 21 kvě 2009, 11:55

Prosím Vás, neřešte JAK naložím se signálem a jak jej dále budu zpracovávat. Moje prvotní otázka zněla - jak vhodně zesílit signál z elektretového mikrofonu MCE101 na rozsah 5V, abych ho mohl přivést na A/D převodník, který má rozsah 0-5V.

#14 Příspěvek od **Sendyx** » 21 kvě 2009, 12:11

A co bude ten převodník dělat, když ten pacient bude řvát hlasitěji, než tak, jak si autor zadání vymyslel ? Má rezervu na zpracování 6V, 10V, 27V, 100V ? Nebo je pacient unifikován a řve konstantně ?

ZdenekHQ · #15 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 21 kvě 2009, 12:32

Zpětná vazba bude řídit kapačku s morfiem.