Paso 3: No invertir el amplificador
La hoja de datos de los TL072 o TL082 dice que debe ser alimentado con + 15 y - 15V, pero puesto que nunca se amplificarán la señal por encima de + o - 2.5V está muy bien ejecutar el amp op con algo inferior. Utiliza dos baterías de nueve voltios conectadas en serie para crear un + o - fuente de alimentación de 9V.
Conectar su + V (pin 8) y -V (pin 4) el amplificador operacional. Cable la señal desde el conector a la entrada de no inversión (pin 3) y conecte el conector de tierra de la toma de la referencia 0V en el suministro de voltaje (para mí este fue el punto de unión entre las dos pilas de 9V en serie). Alambre de una resistencia entre la salida (pin 1) y la inversión de entrada (pin 2) del amplificador op de 100kOhm. En este circuito utilicé un potenciometro de 10kOhm wired como una resistencia variable para ajustar la ganancia (la cantidad que el amplificador amplifica) de mi amplificador no invertir. Más adelante en este Instructable, te voy a mostrar cómo puede Agregar un LED indicador a Arduino pin 13 para hacerle saber cuando tienes este bote dado vuelta encima de demasiado alto (resultando en recorte de la señal entrante por el Arduino); esta manera usted sabe cuando debe bajar la olla y obtener la señal en el rango que desea (amplitud de ~2.5V). Cable Este pote forma cónica lineal de 10K entre la entrada inversora y la referencia 0V.
La siguiente ecuación describe las amplitudes relativas de la señal antes y después del amplificador no invertir:
Vout = ~ Vin * (1 + R2/R1)
o
Vout/Vin = ~ 1 + R2/R1
donde R2 es la resistencia de retroalimentación (entre la salida y no entrada de inversión), R1 es la resistencia a tierra, Vout es la amplitud de la señal de salida (la salida del amplificador) y Vin es la amplitud de la señal de entrada (la entrada al amplificador)
En este circuito R2 es una resistencia de 100kOhm y R1 es un 10kOhm potenciómetro (resistencia variable). Girando el bote puede cambiar la resistencia de R1 de 0Ohms a 10KOhms. Aquí están algunos cálculos de ejemplo:
Cuando el bote se da vuelta hacia la izquierda la resistencia de R1 es de 10kOhms y trata de la relación entre Vout a Vin:
1 + 100/10 = 11
Una señal que sale del micrófono con una amplitud de 200 mV (que es bastante ruidoso en mi micrófono) se amplificarán a:
200mv * 11 = 2200mV = 2.2V
Esto es correcto en el rango que queremos (cerca de 2, 5V sin pasarse de amplitud)
Girando el recipiente a su posición a medio camino se dará una resistencia de 5kOhms, podemos calcular la relación entre Vout a Vin otra vez:
1 + 100/5 = 21
ahora la amplitud se obtiene multiplicada por 21
Esto es demasiada amplificación de la señal de 200 mV:
200mV * 21 = 4200mv = 4.2V >> 2.5V
pero esta amplificación sería perfecta para una señal de 100mV:
100mV * 21 = 2100mV = 2.1V = ~ 2.5V
Da vuelta el bote más lejos a la derecha seguir disminuyendo la resistencia de R1 y aumentar la amplificación (también llamada ganancia) de este amplificador teóricamente hasta el infinito. Obviamente en algún momento el amplificador no será capaz de una señal con una amplitud enorme de energía, pero usted consigue la idea. Ajustando el potenciómetro puede ajustar la ganancia del amplificador y afinar la sensibilidad del micrófono mientras se mantiene en un rango que le gusta el Arduino.
Nota: Como se puede ver en el circuito anterior, este proyecto sólo utiliza uno de los dos amplificadores op disponibles en el paquete TL072/TL082. Utilicé este chip ya que se obtienen fácilmente (se puede incluso comprar el TL082 en Radioshack estos días), son básicamente el mismo precio que los paquetes de amp op solo (TL071 y TL081), y puede que desee utilizar el amp op extra en algún otro lugar en el circuito (otro canal de entrada, audio circuito...). Pero si tienes un TL071 o TL081, lo hará muy bien para este proyecto.
