Señal de audio de polarización de CC

He visto algunas formas diferentes de agregar polarización DC a una señal de audio. Los he simulado y todos me dan resultados similares, pero no puedo entender por qué elegir A sobre B o C. Mi fuente de audio será un audio de nivel de línea -2V a + 2V AC pasado a través de una tapa de acoplamiento de 220uF y luego Un filtro de paso bajo (RC, 2 polos). La señal será leída por un ADC.

La primera forma es usar un divisor de voltaje: circuito de polarización simple

Esto se explica por sí mismo y entiendo cómo funciona. También he visto este mismo diseño usando un diodo pero no pude encontrar un ejemplo.

Siguiente ejemplo: ¿Cómo leer una señal de audio usando ATMega328? - La imagen es de la respuesta del endolito.

Otro que he visto es: no entiendo muy bien este circuito de preamplificador FET-BJT

Y el esquema es para un preamplificador, y hay 2 versiones y ambas agregan un sesgo.

Mi pregunta es ¿cuál es la mejor práctica para agregar el sesgo a una señal de audio? ¿Cuáles son algunas de las otras formas de agregar un sesgo de CC a la señal?

Editar / Actualizar: Mirando las respuestas: usar la segunda parece que funcionará mejor para mi aplicación, usando algo como esto. ¿Hay alguna otra mejora que pueda hacer? Aparte de Vref estable / rieles de potencia.

No uses el primer circuito. Cualquier ruido o picos en la fuente de alimentación se mezclarán con su señal. Debido a que el punto de polarización está conectado directamente a la señal, no puede filtrar el ruido de la fuente de alimentación sin también filtrar la señal.

Utiliza el segundo circuito. Produce un voltaje de punto medio que está estrechamente conectado a tierra, por lo que el componente de CC es la mitad del suministro, pero el condensador filtra el componente de CA (ruido y picos). Sin embargo, ese no es un circuito completo, aún necesita conectarlo a su señal.

Esto es lo que estás tratando de hacer :

La salida es la misma que la entrada, simplemente desplazada hacia arriba en 2.5 V. La resistencia en la entrada asegura que el lado de entrada del condensador esté a 0 V CC, para evitar estallidos durante la conexión. La resistencia en el lado de salida de la tapa de acoplamiento de CA polariza ese lado al voltaje de polarización de CC. Si su circuito ya tiene una fuente de voltaje de polarización CC limpia y de baja impedancia, conéctese a eso. De lo contrario, puede usar el circuito # 2 para generar el sesgo, de esta manera :

(Sin embargo, la simulación tarda mucho tiempo en alcanzar el valor de polarización de CC. Pulse la entrada del menú "Buscar punto de funcionamiento de CC" para resolverlo ) .

El voltaje de polarización de CC es producido por un divisor de voltaje y un condensador para filtrar el ruido de la fuente de alimentación. Tenga en cuenta que si usa el mismo punto de Vbias para múltiples señales, pueden cruzarse a través de este punto. La tapa de sesgo más grande reduce la diafonía. El condensador de acoplamiento más grande mejora la respuesta de baja frecuencia. Pero hazlos demasiado grandes y tardarán mucho tiempo en cargarse cuando apagues el interruptor de encendido.

El tercer diagrama no es un circuito de polarización; Es un preamplificador de micrófono.

El método más simple es la primera imagen a la que se vinculó. Hará el trabajo, pero tiene un gran inconveniente para su aplicación. Si sus líneas de suministro tienen algún ruido, el ruido se agregará a la señal que está tratando de medir.

El segundo método es casi idéntico al primer método. Su gran ventaja sobre el primer método es que el ruido en las líneas de suministro no tendrá un efecto tan grande en la señal misma.

El tercer método es matar por lo que quieres hacer. Está diseñado para proporcionar salidas de mayor potencia, pero como solo lo está leyendo con un ADC, no hay razón para que lo necesite.

El primer circuito, el divisor de resistencia simple, es, con mucho, la solución más fácil, rápida y económica. También es la solución que utilizan la mayoría de los circuitos de audio. A menos que desee niveles de rendimiento pro-audio, este es el método que recomendaría.

La solución "correcta" sería tener un riel de alimentación separado que esté en el voltaje de polarización. Ejecute su señal de audio a través de una tapa de bloqueo de CC y luego tenga una resistencia al riel de alimentación de polarización. Este enfoque tiene menos ruido y distorsión armónica que el simple divisor de resistencia, aunque la diferencia en el rendimiento solo es importante para aquellos en el mundo del audio profesional y no vale la pena molestarse por la mayoría.

Un caso en el que la solución "correcta" vale la pena para el circuito promedio es cuando el ADC proporciona el riel de voltaje de polarización. Algunos ADC emitirán ese voltaje y todo lo que tiene que hacer es usarlo. Esto es bueno porque puede obtener una mejor precisión que cualquier otra solución. Sin embargo, a veces he tenido problemas en los que tuve que tomar esta salida del ADC y ejecutarla a través de un búfer basado en un amplificador operacional de ganancia unitaria para que tuviera la fuerza de la unidad para funcionar correctamente.

Las otras dos soluciones que mencionas funcionarían, pero no me molestaría. Son algo ajustables y no ofrecen ningún beneficio importante que proporcionan el simple divisor de resistencia o las soluciones "correctas".