Tín hiệu âm thanh thiên vị DC

Tôi đã thấy một vài cách khác nhau để thêm độ lệch DC vào tín hiệu âm thanh. Tôi đã mô phỏng chúng và tất cả chúng đều cho tôi kết quả tương tự, nhưng tôi không thể hiểu tại sao chọn A trên B hoặc C. Nguồn âm thanh của tôi sẽ là Âm thanh Cấp độ Âm thanh -2V đến + 2V được truyền qua nắp khớp nối 220uF và sau đó bộ lọc thông thấp (RC, 2 cực). Tín hiệu sẽ được đọc bởi một ADC.

Cách đầu tiên là sử dụng bộ chia điện áp: Mạch thiên vị đơn giản

Điều này là khá tự giải thích và tôi hiểu làm thế nào nó hoạt động. Tôi cũng đã thấy thiết kế tương tự bằng cách sử dụng một diode nhưng không thể tìm thấy một ví dụ.

Ví dụ tiếp theo: Làm thế nào để đọc tín hiệu âm thanh bằng ATMega328? - hình ảnh là từ câu trả lời của endolith.

Một cái khác mà tôi đã thấy là: Tôi không hiểu lắm về mạch preamp FET-BJT này

Và sơ đồ dành cho pre-amp, và có 2 phiên bản và cả hai đều thêm phần thiên vị.

Câu hỏi của tôi là thực hành tốt nhất để thêm độ lệch cho tín hiệu âm thanh là gì? Một số cách khác để thêm một thiên vị DC vào tín hiệu là gì?

Chỉnh sửa / Cập nhật: Nhìn vào các câu trả lời - sử dụng câu hỏi thứ hai có vẻ như nó sẽ hoạt động tốt nhất cho ứng dụng của tôi, sử dụng một cái gì đó như thế này. Có bất kỳ cải tiến nào khác tôi có thể thực hiện? Khác sau đó ổn định Vref / đường ray điện.

Đừng sử dụng mạch đầu tiên. Bất kỳ tiếng ồn hoặc gai trên nguồn cung cấp sẽ được trộn lẫn với tín hiệu của bạn. Vì điểm thiên vị được kết nối trực tiếp với tín hiệu, bạn không thể lọc nhiễu cung cấp điện mà không lọc tín hiệu.

Sử dụng mạch thứ hai. Nó tạo ra một điện áp giữa được nối chặt với mặt đất, vì vậy thành phần DC chỉ bằng một nửa nguồn cung cấp, nhưng thành phần AC (nhiễu và gai) được lọc ra bởi tụ điện. Tuy nhiên, đó không phải là một mạch hoàn chỉnh, bạn vẫn cần kết nối nó với tín hiệu của mình.

Đây là những gì bạn đang cố gắng làm :

Đầu ra giống như đầu vào, chỉ cần dịch chuyển lên 2,5 V. Điện trở trên đầu vào đảm bảo rằng đầu vào của tụ điện ở 0 VDC, để ngăn bật trong khi kết nối. Điện trở ở phía đầu ra của nắp khớp nối AC sai lệch so với điện áp phân cực DC. Nếu mạch của bạn đã có nguồn điện áp DC thiên vị sạch, trở kháng thấp, hãy kết nối với nó. Mặt khác, bạn có thể sử dụng mạch số 2 để tạo thành kiến, như thế này :

(Tuy nhiên, quá trình mô phỏng mất một thời gian dài để đạt được giá trị thiên vị DC. Nhấn vào mục menu "Tìm điểm vận hành DC" để giải quyết nó. )

Điện áp phân cực DC được tạo ra bởi một bộ chia điện áp và tụ điện để lọc nhiễu cung cấp điện. Lưu ý rằng nếu bạn sử dụng cùng một điểm Vbias cho nhiều tín hiệu, chúng có thể xuyên âm qua điểm này. Mũ thiên vị lớn hơn làm giảm nhiễu xuyên âm. Tụ ghép lớn hơn cải thiện đáp ứng tần số thấp. Nhưng làm cho chúng quá lớn và chúng sẽ mất nhiều thời gian để sạc khi bạn bật công tắc nguồn.

Sơ đồ thứ 3 không phải là mạch thiên vị; đó là một tiền khuếch đại micro.

Phương pháp đơn giản nhất là hình ảnh đầu tiên bạn liên kết đến. Nó sẽ thực hiện công việc, nhưng có một lợi thế lớn cho ứng dụng của bạn. Nếu các đường cung cấp của bạn có bất kỳ nhiễu nào trên chúng, nhiễu sẽ được thêm vào tín hiệu bạn đang cố đo.

Phương pháp thứ hai gần giống với phương pháp thứ nhất. Ưu điểm lớn của phương pháp đầu tiên là nhiễu trên các đường cung cấp sẽ không ảnh hưởng lớn đến tín hiệu.

Phương pháp thứ ba là giết hết những gì bạn muốn làm. Nó được thiết kế để cung cấp công suất cao hơn, nhưng vì bạn chỉ đọc nó với ADC nên không có lý do gì bạn cần nó.

Mạch đầu tiên, bộ chia điện trở đơn giản, cho đến nay là giải pháp dễ nhất, nhanh nhất và rẻ nhất. Nó cũng là giải pháp mà hầu hết các mạch âm thanh sử dụng. Trừ khi bạn muốn mức hiệu suất âm thanh chuyên nghiệp, đây là phương pháp mà tôi muốn giới thiệu.

Giải pháp "chính xác" sẽ là có một đường ray điện riêng biệt ở điện áp phân cực. Chạy tín hiệu âm thanh của bạn thông qua nắp chặn DC sau đó có điện trở đến đường ray công suất sai lệch. Cách tiếp cận này có ít nhiễu và méo hài hơn so với bộ chia điện trở đơn giản-- mặc dù sự khác biệt về hiệu suất chỉ quan trọng đối với những người trong thế giới âm thanh chuyên nghiệp và không đáng bận tâm nhất.

Một trường hợp mà giải pháp "đúng" đáng để xử lý sự cố cho mạch trung bình là khi chính ADC cung cấp đường ray điện áp phân cực. Một số ADC sẽ tạo ra điện áp đó và tất cả những gì bạn phải làm là sử dụng nó. Điều này là tốt vì bạn có thể có được độ chính xác tốt hơn bất kỳ giải pháp nào khác. Tuy nhiên, đôi khi tôi gặp vấn đề, tuy nhiên, tôi phải lấy đầu ra này từ ADC và chạy nó thông qua bộ đệm dựa trên op-amp đạt được sự thống nhất để nó có sức mạnh ổ đĩa để hoạt động chính xác.

Hai giải pháp khác mà bạn đề cập sẽ có hiệu quả, nhưng tôi sẽ không bận tâm. Chúng hơi khó điều chỉnh và không cung cấp bất kỳ lợi ích quan trọng nào mà bộ chia điện trở đơn giản hoặc các giải pháp "chính xác" cung cấp.