Ви, здавалося, насправді знайшли розумну схему в Інтернеті. Я чув, що там десь було.
Рівняння, які ви цитуєте, надто суворі. Замість того, щоб просто розповідати вам цінності, краще пояснити, що робить кожна частина.
R1 і R2 - це дільник напруги, щоб зробити 1/2 напруги живлення. Це буде зміщення постійного струму, на якому буде працювати операційний підсилювач. Низький прохід С2 фільтрує вихід цього дільника напруги. Це для того, щоб виправити глюки, пульсацію живлення та інший шум від 5 В джерела, щоб вони не опинилися у вашому сигналі. R3 потрібен лише тому, що там є C2. Якби R3 там не було, С2 також розчавив ваш вхідний сигнал, а не лише шум від джерела живлення. Зрештою, правий кінець R3 призначений для подачі чистого 1/2 сигналу живлення з високим опором. Високий опір такий, що він не заважає бажаному сигналу, що надходить через С1.
C1 - цоколь, що блокує постійний струм. Це відокремлює рівень постійного струму в ІН від рівня постійного струму, коли підсилювач зміщений.
R4 і R5 утворюють дільник напруги від виходу назад до негативного входу. Це негативний шлях зворотного зв'язку, а загальний коефіцієнт посилення ланцюга є зворотним посиленням дільника напруги. Ви хочете отримати прибуток 10, тому дільник R4-R5 повинен мати коефіцієнт підсилення 1/10. C3 блокує постійний струм, так що дільник працює тільки на ваш сигнал змінного струму, а не на точку зміщення постійного струму. Дільник пройде весь постійний струм, тому посилення постійного струму від + входу підсилювача до його виходу буде дорівнює 1.
C4 - це інша блокувальна кришка постійного струму, цього разу від'єднання рівня зміщення постійного струму від вихідного сигналу. З двома кришками блокування постійного струму (C1, C4) загальний підсилювач працює на змінного струму, і будь-які зміщення постійного струму при IN і OUT не мають значення (в межах напруги C1 і C4).
Тепер про деякі значення. MCP6022 є вхідним підсилювачем CMOS, тому він має дуже високий вхідний опір. Навіть МО невеликий порівняно з його вхідним опором. Інша річ, яку слід врахувати, - це діапазон частот, над якими ви хочете працювати над цим підсилювачем. Ви сказали, що сигнал є звуковим, тому ми будемо вважати, що все нижче 20 Гц або вище 20 кГц - це сигнал, який вас не хвилює. Насправді, це гарна ідея розчавити небажані частоти.
R1 і R2 повинні бути рівні, щоб скласти 1/2 напруги живлення. Ви не згадуєте жодних особливих вимог, як, наприклад, робота акумулятора, де мінімізація струму має велике значення. Враховуючи це, я би зробив R1 і R2 по 10 кОм кожен, хоча тут є велика свобода руху. Якби це працювало від акумулятора, я, мабуть, зробив би їх по 100 кОм кожен, і не відчував би це погано. При R1 і R2 10 кОм вихідний опір дільника становить 5 кОм. Ви не хочете, щоб будь-який відповідний сигнал на виході цього дільника, тож почнемо з того, щоб побачити, яка ємність потрібна для фільтрації до 20 Гц. 1,6 мкФ. Загальне значення 2 мкФ було б добре. Вищі також працюють, за винятком того, що якщо ви переходите занадто високо, час запуску стає значущим в масштабах людини. Наприклад, 10 мкФ працюватиме добре, щоб фільтрувати шум. Він має константу часу 500 мс з опором 5 кОм,
R3 повинен бути більшим, ніж вихід R1-R2, який становить 5 кОм. Я хотів би вибрати хоча б кілька 100 кОм. Вхідний опір підсилювача високий, тому дозволяє використовувати 1 МОм.
С1 з R3 утворюють високочастотний фільтр, який повинен пропускати щонайменше 20 Гц. Імпеданс, помічений у правий кінець R3, трохи більше 1 МОм. 20 Гц з 1 МОм потрібно 8 нФ, тож 10 нФ. Це місце, де ви не хочете використовувати керамічну кришку, тому нижчі значення є досить корисними. Наприклад, міларовий ковпачок, наприклад, був би хорошим, і 10 нФ знаходиться в межах доступного діапазону.
Знову ж таки, загальний опір дільника R4-R5 не має великого значення, тому давайте довільно встановити R4 на 100 кОм і звідти опрацювати інші значення. R5 повинен бути R4 / 9 для загального посилення підсилювача 10, тому виходить 11 кОм. C3 і R5 утворюють фільтр, який повинен згортатися зі швидкістю 20 Гц і нижче. C3 повинен бути 720 нФ або більше, тому 1 мкФ.
Зверніть увагу на одне питання з цією топологією. В залежності від частоти, C3 діє з R5, але рівень постійного струму, на якому C3 з часом стабілізується, фільтрується через R4 + R5 і C3. Це фільтр потужністю 1,4 Гц, що означає, що цьому ланцюгу знадобиться кілька секунд для стабілізації після подачі живлення.
C4 утворює фільтр високої частоти, з яким би імпедансом не було підключено. Оскільки ви, можливо, не знаєте, ви хочете зробити його досить великим. Виберемо 10 мкФ, оскільки це легко доступно. Це котиться при 20 Гц з 8 кОм. Отже, цей підсилювач буде функціонувати, як зазначено, доки OUT не буде завантажено менше 8 кОм.
