Estoy buscando simplemente leer el nivel de sonido genérico de un micrófono Electret. He visto una serie de esquemas con transistores NPN, que proporcionarán una salida invertida (~ 5V cuando está silencioso, ~ 0V cuando está ruidoso, operación lineal en el medio).

Aquí hay un ejemplo:

Sin embargo, me gustaría una salida no invertida (operación lineal, la entrada súper silenciosa da ~ 0V, la entrada súper ruidosa da ~ 5V). Me doy cuenta de que podría corregir esto fácilmente en el software, pero de alguna manera me parece atrasado y no puedo encontrar ningún ejemplo de salida no inversora con un transistor PNP.

¿Hay alguna razón para esto más allá de ser poco común? Si es posible, ¿alguien podría proporcionar un esquema de un micrófono electret y un transistor PNP que proporcione ~ 0V cuando esté en silencio y ~ 5V cuando esté en alto?

Además, ¿hay alguna razón por la cual esto es tan poco común o indeseable? Las NPN parecen usarse con mucha más frecuencia que las PNP, ¿por qué es esto?

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Parece que estaba bastante confundido con lo que obtendría como salida del preamplificador NPN, que sería 0V para silencio, y +/- Vin / 2. Esto es lo que quiero en su lugar:

0V en silencio, ~ 2.5V en niveles de sonido medios, ~ 5V en niveles de sonido máximos. El ADC podría leer esto fácilmente en 'nivel de sonido' sin mucho trabajo. Sin embargo, no puedo alimentar voltajes <0V o> 5V al comparador analógico. Parece que quiero lo anterior con un detector de envolvente, sin embargo, eso solo me llevaría de 0V a 2.5V. ¿Cómo hago para que varíe el total de 0V a 5V, 0V siendo 'silencioso' y 5V siendo 'ruidoso', con todo en el medio lineal?

Según tengo entendido, está tratando de hacer algún tipo de detector de nivel de sonido, que le permitirá detectar si hay un sonido con cierto volumen o no. Puede hacer esto con cambios menores en el esquema que tiene. Pero antes de eso, debes entender el circuito.

Vamos a romper ese circuito. Primero de todo la parte con el micrófono.

R1 es para suministrar la energía que necesita el micrófono y esto se llama polarizar el micrófono. Un micrófono genera un voltaje de CA, que a veces es negativo y otras positivo y cambia la mayor parte del tiempo. Piensa en una onda sinusoidal . Pero recuerde, tuvimos un sesgo, que es un voltaje de CC. Tenemos que sacar eso y darle solo el voltaje de CA al amplificador. Y hacer esto es fácil con un condensador simple y simple. Un condensador no deja pasar la CC, pero deja pasar fácilmente la CA. Hemos bloqueado la porción DC del voltaje en el micrófono electret.

Ahora, veamos el amplificador mismo. Imagine que no hay nada más que el siguiente esquema:

En esta configuración, el transistor está sesgado para estar en la región lineal. Está a punto de encenderse o apagarse, pero no es nada de eso. Si estuviera completamente ENCENDIDO, estaría saturado. Si estuviera completamente APAGADO, no estaría conduciendo en absoluto. Pero está en el medio, que se llama región lineal.

Cuando se configura así, si toca (no literalmente) la base del mismo, creando un pequeño cambio, la salida cambiará en gran medida. Esto es lo que se llama amplificación. Puede rogarle a Google para obtener información más detallada.

¿Qué pasa si combinamos los dos circuitos mencionados anteriormente? Un micrófono electret polarizado con un condensador generará pequeños cambios con respecto al sonido. El transistor amplificará estos pequeños cambios para que puedan verse fácilmente:

Tenga en cuenta que he cambiado C1 a 1uF. Puede usar valores de hasta 100uF. Probablemente necesitará condensadores electrolíticos. Además, observe que ya no hay un condensador de salida. Esto significa que tendrá un voltaje de salida en algún lugar entre 0 y 5 V, dependiendo del nivel de sonido. Si tiene un osciloscopio, vea la forma de onda en la salida. Si no lo hace, intente encender un LED si la lectura analógica es superior a, por ejemplo, 750. Experimente con valores diferentes a 750, luego infórmeme los resultados.

El amplificador de clase A de emisor común siempre está invirtiendo, incluso si usa un PNP, la única diferencia es que invierte la polaridad de la fuente de alimentación. Si utiliza un transformador de audio en lugar de un condensador, puede cambiar la fase de la señal como desee. Pero probablemente costará más que usar dos BJT. Para resolver su pregunta final de todos modos, debe rectificar (incluso con un solo diodo) la salida y aplicar el resultado a una carga (una resistencia estaría bien) y alimentar esto a la entrada analógica arduino. No hay ninguna razón para invertir la señal en absoluto.

Este amplificador invierte la señal, pero no debe preocuparse por una señal de audio. Lo que tendrá en la salida es AC, un condensador bloquea DC. Por lo tanto, no puede decir ~ 0V para ruido silencioso y ~ 5V para ruido alto. Si lo que desea es un sensor de nivel de sonido, una forma fácil es agregar, después de la tapa de salida, un circuito llamado "demodulador" o "detector de pico", implementado fácilmente alrededor de un diodo y algunos componentes pasivos.

Simplemente invierta la salida por segunda vez, usando un amplificador de 2 etapas. ( Consulte esta página para obtener más información sobre la amplificación de transistores de dos etapas y sin inversión. Muy perspicaz )

Los mismos resistores y condensadores de valor, el mismo transistor 2n3094, agregado a la salida de su esquema existente, proporcionarían una segunda inversión.

_{¿Pero alguien me corrige si estoy equivocado, pero su esquema muestra un amplificador sesgado simple, por lo que realmente tendría 2.5 v como rango silencioso y la forma de onda se agranda con más sonido? Tendrá un pico de ± 2.5v pico a pico. Tendría 1v / 3v como un volumen medio.}