單電源MIC放大電路
????*常見駐極體MIC（常見咪頭，當然也有動圈的用的少），需要偏置電壓才能工作奇瘦，給偏置電壓電路才能輸出電壓信號棘催。那么咪頭很容易引起低噪，因為有偏置電壓耳标。
????*電源噪聲極易引起低噪醇坝，故需要相當干凈的電源，給MIC偏置電壓我們在這里通常有如下兩種做法：
????獨立LDO供電
?犧牲一路運放產(chǎn)生電源次坡，同相端兩電阻做分壓呼猪，在加個電容低通濾波來提供電壓。
????*音頻對噪聲敏感砸琅，就是說稍微有一點噪聲我們就可以從耳機或者喇叭里就可以聽出這個噪聲（比如吱吱聲宋距、電流聲、射頻干擾的吱吱聲）症脂，對運放要求就高乡革，故運放需要選擇低噪聲的運放。低噪聲運放相對價格還是蠻貴的摊腋，尤其帶寬稍微寬一點的低噪聲運放沸版。所以我們可以注意到大部分麥克風(fēng)低噪是比較明顯的，幾十毫伏的低噪我們耳朵是可以聽出來的兴蒸。
????*一般放大幾十倍到上百倍（要看我們MIC视粮。MIC分幾種情況，一般我們會選擇方向性的橙凳，比如說在120度范圍內(nèi)靈敏度會很高蕾殴，在另外其它的角度下靈敏度就大幅的衰減，這就稱為方向性的MIC岛啸；還有一種是全相性的MIC钓觉，他會把環(huán)境的噪聲就是背景噪聲都會識進來，都會產(chǎn)生一個電壓輸出坚踩，那這個時候的濾波就急難處理荡灾，就是背景噪聲濾除的話比較難處理，當然也不是說沒有方法瞬铸，也是有方法的批幌，也有硬件的方法也有軟件的方法，只是處理起來會麻煩一些嗓节。我們大部分選擇的麥克風(fēng)都是有方向性的荧缘，一般是選120度），有經(jīng)驗公式
????由于我們的放大倍數(shù)不是特別大拦宣，最多上百倍截粗，我們用經(jīng)驗公式去算信姓，因為音頻最大頻率是20Hz~20KHz這個范圍。
???20KHz*放大倍數(shù)*N（5~10）<=GBP
????用上邊的公式來選取合適的低噪運放绸罗。那么在這里如果用上邊的公式去套的話意推，對運放的要求就很寬了。比如前面的LMV721从诲，它是10MHz的帶寬左痢，算下來還是蠻寬裕的這個余量。
電路中電源的產(chǎn)生*推薦LDO電路
????*選擇PSRR（電源紋波抑制比系洛，一般的LDO都能做到50dB以上俊性，但是我們在音頻系統(tǒng)中推薦70dB以上的）高的LDO。電源紋波抑制比跟運放的紋波抑制比是一個概念描扯，它都是隨著頻率而變化的定页，那么我們要仔細的看規(guī)格書中的PSRR值它是一個曲線，頻率越高這個值就越小绽诚，并且這個曲線的變化還是蠻劇烈的典徊，你可以看到在1MHz以上大部分LDO的PSRR都將到20-30個dB上去了。而感染噪聲恰恰都是高頻的恩够，這個時候呢高頻噪聲會透過LDO的輸入到輸出卒落，也就是LDO的對噪聲衰減度很小了，尤其是1MHz以上的話蜂桶。那像這種高頻噪聲我們怎么濾除它呢儡毕，主要是靠RC濾波電容，因為你是高頻嗎扑媚，高頻很好濾除腰湾，一個小電容就可以把它旁路掉了。那么我們在用LDO的時候輸入（IN）輸出（OUT）的電容一定要靠近管腳疆股，當然這個電容你可以用2個替換掉圖中的1uF電容费坊，比如一個大的一個小的，大的10uF旬痹，小的0.1uF或者大的4.7uF附井，小的0.1uF，輸入輸出都換成2個唱凯，就是既可以濾高頻又可以濾低頻羡忘。當然這是LDO端。那對應(yīng)到運放端電源供電腳也是這樣的磕昼，你可以用一個電容也可以用2個電容，就是1大1小兩個電容节猿，這樣對噪聲的濾除效果會更好票从。
?*推薦用一路運放電路產(chǎn)生電源漫雕，就是下邊的電路，就是產(chǎn)生虛地的電路是一模一樣的峰鄙。
????????*R1/R2分壓設(shè)置Vout電壓浸间，通常取20K~200K
????????*R3通常取5.1~100歐姆即可
????????一般MIC偏置電壓我們選擇3V，在MIC的規(guī)格書里會給出這個范圍值吟榴，比如從2.5~5都是有的魁蒜。那么我們可以根據(jù)我們的供電系統(tǒng)選擇一個合適的值。R1和R2分壓之后呢會經(jīng)過C1形成一個低通濾波吩翻，那C1呢我們可以選擇大一點兜看，因為根據(jù)公式1/2πRC這個公式可以計算出來如果這個C1我選的特別大，那我的轉(zhuǎn)折頻率點就會很低狭瞎，那也就是說我輸出來的直流電壓會很干凈细移，就會把高頻部分全部濾掉，當然它畢竟是一階的低通濾波熊锭，它的濾波效果還是沒有那么好弧轧，但是你說有沒有必要用二階或者高階的濾波電路呢，在這里看沒有那個必要碗殷，一階低通濾波就夠用了精绎。而R3呢這里選擇就適當?shù)倪x小一點，因為他的輸出是給到MIC去的锌妻，做MIC偏置電壓的代乃，而MIC的內(nèi)阻一般是2K（駐極體MIC），偏置電壓不能直接加到MIC上必須加個電阻分壓才能加到MIC上从祝，所以說我們這個R3的取值就不能那么大了襟己。
單電源MIC放大電路1
????????*電源單獨由一顆LDO產(chǎn)生
????????*MIC偏置電壓由一路運放產(chǎn)生
????????我們來看下上邊的電路，這是一個比較典型的應(yīng)用電路牍陌，就是采用一路運放或者LDO也行經(jīng)過R1再到MIC擎浴，那么在MIC前的電路就是提供了一個偏置電壓，那MIC內(nèi)阻是2K或者2.2K這樣的范圍毒涧，它形成一個分壓贮预，那MIC檢測到周邊聲音信號之后就轉(zhuǎn)變成電流（實際上是經(jīng)過電阻形成電壓），就出來了契讲。那這個信號幅值會比較小仿吞，大概就是幾個毫伏到10幾個毫伏的級別，當然要看你聲音具體的遠近和強度捡偏。那這十幾個毫伏的小信號呢唤冈，我們會給到后級的運放，做一個反相輸入放大银伟，同相端我們就做了一個直流偏置電壓來抬升參考點你虹，那么反相端我們目前的放大倍數(shù)設(shè)置的是200/5.1（R25/R24）大概是40倍绘搞，C28這個電容的話就是做相位補償同時兼有低通濾波的作用。那放大40倍的話我們可以大致算出來10幾毫伏的信號放大40倍傅物，就意味著有670毫伏的幅值夯辖，那670毫伏的幅值輸出來，給到我們的CODEC或者音頻功放董饰，比如說耳機驅(qū)動啊蒿褂、功放芯片啊，就是差不多聲音的幅值卒暂，就是聲音的響度已經(jīng)比較大了啄栓。因為標準的像我們的linein信號啊或者計算機輸出的這種信號也就是1伏RVS（1伏的有效值），1伏的有效值它的峰峰值就是1.4伏介却，所以說我們輸出的600-700毫伏的峰峰值已經(jīng)是不算小了谴供，已經(jīng)和標準的1.4伏信號已經(jīng)可比了。當然你這里也可以把R25設(shè)置的更大一點齿坷，就是放大倍數(shù)更大一點桂肌，讓它的輸出就更強一些，輸出信號的幅值就更大一些永淌。輸出端的R2和這個C8它同時也構(gòu)成了低通濾波崎场，所以這兩個參數(shù)要仔細的選擇，要做一個認真的對比遂蛀，就是計算一下它的-3dB轉(zhuǎn)折頻率點谭跨，因為只要濾波就會對我們的信號有衰減，所以這兩個值的配比也是要注意的李滴，那一般來說R2我們?nèi)€100歐姆到200歐姆就可以了螃宙，當然你不用這個也行，輸出直接加一個隔直電容也是可以的所坯。這個是我們比較常用的一個麥克風(fēng)放大電路谆扎。
電路2、單電源MIC放大電路
????????*電源最好由單獨一顆LDO產(chǎn)生芹助，LDO紋波抑制比一定要選擇70dB以上的堂湖，如果有條件的話，成本不高的話再做一個π型濾波（其實π型濾波也非常便宜状土，我們不用電感嗎无蜂，用磁珠（幾分錢的成本），一個磁珠2個電容組成一個π型濾波電路蒙谓，那么用這個電路之后那么我的電源就會比直接輸出的效果好很多斥季，增加了這幾個原件那么系統(tǒng)低噪會處理的非常好）。
????????這個電路設(shè)計的非常巧妙了累驮，它是接成了一個差分輸入的方式泻肯。電源不局限于3V渊迁，你可以用一個LDO產(chǎn)生慰照，也可以用一路運放來產(chǎn)生灶挟，盡量的干凈；這個電源過來之后經(jīng)過一個2K和18K的電阻分壓毒租，這個分壓就疊加在了運放的反相輸入端做虛地稚铣，同時這個3V經(jīng)過2K之后，咪頭上邊的2K又做了一個分壓墅垮，實際上就是說和咪頭的內(nèi)阻2K做了一個分壓惕医，就是咪頭上的這個偏置電壓也是和我這個虛地的電壓是相等的，這個產(chǎn)生的話就意味著我的咪頭出來的信號都是以相同的虛地并且同時給到了同相輸入端和反相輸入端算色，所以才說它巧妙的做了一個差分的輸入方式抬伺。這個同相輸入端和反相輸入端接的33p這個電容它的本來的作用是濾除共模干擾，但是這個電容多數(shù)情況下我們不要接灾梦，因為會引起一些不必要的噪聲或者引起系統(tǒng)震蕩之類的峡钓。一般來說我們在調(diào)試的時候預(yù)留一個位置，萬一說你的系統(tǒng)運行的不是特別好若河，比如低噪有點大能岩，那么這33p就可以把它接上他對抑制共模噪聲還是很有好處的，但是它會犧牲我們的共模抑制比萧福。而反饋壁上RF它是用來設(shè)定放大倍數(shù)的拉鹃，運放的供電也是直接接到了電源，跟3V是一起的鲫忍。RF設(shè)定放大倍數(shù)膏燕，它比上1K就是放大倍數(shù)，因為它用的是差分的方式悟民，那么它的放大倍數(shù)就是RF/1K就可以算出來坝辫。那這里反饋壁上并了一個100p，那100p這個值并不是特別嚴格逾雄，我們上一個電路用的是40p阀溶，因為不管是40p還是100p實際對我們運放的影響都不大，即便算低通濾波的話都不大鸦泳，它的-3dB轉(zhuǎn)折頻率點都很高银锻，遠遠大于我們音頻20KHz的這個點。那么它的輸出呢就用一個1uF的隔直電容做鹰，然后就可以接后續(xù)的功放或者codec击纬。那么這個電路也是在實際中，有很多客戶在用的钾麸，做錄音筆的更振。這里要提一點就是說相同的電路炕桨，不同的人layout（布局）出來的效果是完全不一樣的，就是因為音頻系統(tǒng)對電源的低噪和對layout（布局）的要求很高肯腕，不同的走線方式和布局引入的系統(tǒng)低噪是不一樣的献宫，尤其是電源的選擇，電源的布線非常重要实撒，那通常我們說都要單點接地（就是一個器件周邊的電路都先接到一個地上姊途，然后透過這一個地再與系統(tǒng)地相接），用這種方式處理的時候呢它的效果會遠遠好于每個點分散接地的方式知态，對電源的噪聲抑制會有很好的幫助捷兰，所以才說相同的電路不同的人layout（布局）出來的效果是不一樣的，尤其是電源系統(tǒng)的選擇上负敏，不同家的LDO它的電源紋波抑制比也是不一樣的贡茅，甚至相差很大。所以上邊的兩個MIC放大電路實際上是在不同的客戶都有量產(chǎn)其做，但是他們做出來的效果總是相差很遠顶考，這就是跟他們的供電系統(tǒng)和layout非常有關(guān)系。運放用的都是712這個運放庶柿，因為這個運放低噪非常小村怪，只有8.5nV/，然后帶寬又非常寬10MHz的帶寬浮庐，足夠我的音頻系統(tǒng)處理甚负。
?????????環(huán)境噪聲怎么濾除，一種方法是用軟件方法审残，但是這時候你就會有失真梭域，因為噪聲中有1/F噪聲（白噪聲），還有環(huán)境的噪聲搅轿，這些噪聲的頻率譜是平均分配在信號的頻域范圍內(nèi)的病涨，那你在濾波的時候呢不可避免的你要把底部的頻率譜全要去掉，那也就會損失你正常的音頻信號璧坟。所以銀行系統(tǒng)的對講濾波它也會把正常的音頻信號損失一部分既穆，這樣才能把環(huán)境噪聲和電源系統(tǒng)等周邊系統(tǒng)引入的噪聲去除掉。還有一種方法是純硬件的雀鹃，只是聽說就是用雙咪頭這兩個咪頭呢是相對的就是背對背的都是這種方向性咪頭幻工，比如說都是120度的然后一個向前一個向后，那向后的那個呢它就把環(huán)境的噪聲給采集下來黎茎，另一個就把人講話的聲音采集下來囊颅，然后這兩個系統(tǒng)把信號做差分就是相減，可用硬件做差分相減的動作也可以用軟件系統(tǒng)去把這兩個采集的信號做相減的動作，用這種方式來扣除掉環(huán)境噪聲踢代。
????????麥克風(fēng)的電路在我們實際應(yīng)用當中還是很廣的盲憎，包括我們電腦啊，手機啊胳挎，平板啊等都有麥克風(fēng)錄制功能的饼疙。
????????那么這些電路已經(jīng)集成到codec里邊了，大部分code內(nèi)部集成運放已經(jīng)相當不錯了串远，它提供出來一個麥克風(fēng)輸入接口宏多，那么麥克風(fēng)只需要給一個偏置電壓，并且這個偏置電壓codec也有給澡罚，你把這個偏置電壓稍微做個RC濾波就可以給到咪頭，然后咪頭的信號可以直接輸入給codec肾请，它有一個輸入口留搔，輸進去之后內(nèi)部的電路就跟我們看到這兩個電路差不多，它會做一系列的放大铛铁，低通濾波隔显，帶通濾波，做完濾波之后再給他的ADC去采集饵逐，采集之后它里邊的軟件上還要做一個濾波的算法括眠，那這樣經(jīng)過一系列處理的之后，麥克風(fēng)的信號也是處理的不錯的倍权。但是有一些場合掷豺，比如說對講機這樣處理就不夠了，因為集成在里邊的放大器增益還是比較弱的薄声，那它就需要在外部做一個適當?shù)姆糯蟮贝缓笤俳o到內(nèi)部去，也就是說我現(xiàn)在外邊做一個適當?shù)姆糯竽妫缓笤侔堰@個輸出給到codec去做一系列的帶通德频，低通濾波處理還有軟件上的處理。
電路3缩幸、UVA-1210紫外線檢測電路
????????*電源最好單獨一顆LDO產(chǎn)生
????????*反饋部分采用了所謂“T”型網(wǎng)絡(luò)
????????*Gain=R1+R2+R1R2/R3
????????紫外線檢測是專門有一個傳感器（UVPD）壹置，這個接受管接收到紫外線之后它會輸出一個電流信號，這個電流信號很微弱（微安級別）需要經(jīng)過IV轉(zhuǎn)換表谊，可以看到這個電路是用的運放來做一個IV轉(zhuǎn)換钞护，之前講過的IV轉(zhuǎn)換電路只是在反饋壁上有一個大的電阻（1M歐姆）再加上一個100p的電容，然后反饋到輸入端铃肯；我們在那里有提到有一種方法就是用小的電阻獲得更大的增益的方法就是所謂的“T”型網(wǎng)絡(luò)患亿，就是反饋壁我們用“T”型網(wǎng)絡(luò)來反饋，“T”型網(wǎng)絡(luò)就是上邊電路三個電阻連接的形式，在反饋臂兩個電阻中間對地接一個電阻步藕，這就是所謂的“T”型網(wǎng)絡(luò)惦界。但是怎么計算呢，它的傳輸函數(shù)還是一個很簡單的計算方法咙冗，就是用這個基爾霍夫定律來算就可以了沾歪，反饋壁的等效電阻就是R1+R2+R1R2/R3，那么從這里就可以看出我如果R1和R2這個乘積遠遠大于R3的話雾消，也就是說R3可以選擇小一點灾搏，那么這個加出來的值是相當大的。從實際電路上呢立润，我們的R2和R3都比較小狂窑。一個3.3K一個1K,用這個方式獲得的增益要遠遠比1M大很多。
????????但是這種IV電路對運放的要求比較高桑腮，前邊已經(jīng)介紹過IV轉(zhuǎn)換的時候Ib的影響和Vos溫漂的影響都很大泉哈，所以它對運放的要求就是Ib要盡可能小，Vos和溫漂都要盡可能的小破讨，而滿足這些條件的運放都是高精度的運放丛晦，高精度運放價格都比較貴，所以在這種IV轉(zhuǎn)換的時候沒的選提陶。
????????電路里的這個100p完全是做濾波作用的烫沙，它和反饋壁的電阻就形成了低通濾波的作用。
電路4隙笆、PT100溫度檢測電路
????????*電源最好單獨一顆LDO產(chǎn)生
????????*采用三線恒流源方案锌蓄，精度高
上邊電路是某家原廠推薦的溫度檢測電路方案，他們的參考設(shè)計上是這樣提供的仲器。并且這個電路使用起來也非常好煤率。它是采用的三線恒流源的方案，PT100我們知道它有兩線制乏冀、三線制蝶糯、四線制三種接法，四線制是最好的（電路更復(fù)雜）辆沦，三線其實已經(jīng)足夠了昼捍。關(guān)鍵的點是在恒流源的產(chǎn)生，這個恒流源電路有一個專用的名稱holland電路肢扯，但是它需要一個基準源2.5伏的基準源妒茬。那利用運放的自身的跟隨的反饋抵消了運放的Vos影響，A1級就是一個同相輸入放大電路蔚晨，那A1輸出之后呢Vin點給到A2級運放乍钻，也是同相端肛循，然后做了個跟隨去影響A1級運放的輸入端，依此來保證我輸出的電壓（RREF電壓）是穩(wěn)定的银择，那恒流源過來到我們的PT100多糠，Rw1、Rw2都是PT100內(nèi)部的電阻浩考，那恒流流下來之后PT100的內(nèi)阻是隨溫度變化的夹孔，就是不同溫度它表現(xiàn)出來的內(nèi)阻是不一樣的，在PT100的規(guī)格書上我們會看的很清楚析孽，那么我們就用這個不同的電阻搭伤，這個內(nèi)阻乘以1毫安的電流就得到了電壓，把得到的電壓給到運放A3來做一個差分輸入的放大袜瞬，放大之后A4這里其實是一個二階低通濾波怜俐，用二階低通濾波之后，那這里我們重點看一下吞滞，之前已經(jīng)說過低通濾波在高階的時候參數(shù)配比很難選到標準值（常用的值）佑菩，可以看到電路圖中的值都很怪異，不是標準值17.4啊茶凳、107啊唉匾、68啊、3.09啊、390啊俯树、180啊都不是常用值，那么利用高通濾波是可以的覆积，那么我們算出來上邊的值會很偏共缕。輸出之后就可以直接給到我們的MCU系統(tǒng)了或ARM系統(tǒng)去做采集，去做ADC轉(zhuǎn)換了谭确。
到此本章內(nèi)容結(jié)束帘营！
