Я просто хочу прочитать общий уровень звука с электретного микрофона. Я видел несколько схем с NPN-транзисторами, которые обеспечивают инвертированный выходной сигнал (~ 5 В в тихом состоянии, ~ 0 В в громком режиме, линейный режим между ними).

Вот пример:

Тем не менее, я хотел бы получить неинвертированный выход (линейная работа, супер тихий вход дает ~ 0 В, супер громкий вход дает ~ 5 В). Я понимаю, что могу легко исправить это в программном обеспечении, но это мне кажется в некотором роде отсталым, и я не могу найти никаких примеров неинвертирующего выхода с PNP-транзистором.

Есть ли причина для этого помимо того, чтобы быть необычным? Если это возможно, может ли кто-нибудь предоставить схему электретного микрофона и PNP-транзистора, которая даст ~ 0 В в тихом состоянии и ~ 5 В в громком состоянии?

Кроме того, есть ли какая-то причина, почему это так необычно или нежелательно? Похоже, что NPN используются гораздо чаще, чем PNP. Почему?

редактировать

Кажется, я был немного озадачен тем, что я получу в качестве выходного сигнала от предварительного усилителя NPN, который будет 0 В для тишины и +/- Vin / 2. Вот что я хочу вместо этого:

0 В в тихом состоянии, ~ 2,5 В при средних уровнях звука, ~ 5 В при максимальных уровнях звука. Это может быть легко прочитано АЦП на уровне звука без особой работы. Однако я не могу подать напряжение <0 В или> 5 В на аналоговый компаратор. Похоже, что я хочу вышеописанное с детектором огибающей, однако это дало бы мне только напряжение от 0 до 2,5 В. Как сделать так, чтобы он менял полный 0В на 5В, 0В - «тихий» и 5В - «громкий», при этом все между линейным?

Насколько я понял, вы пытаетесь создать какой-то детектор уровня звука, который позволит вам определить, есть ли звук с определенной громкостью или нет. Вы можете сделать это с небольшими изменениями в вашей схеме. Но перед этим вы должны понять схему.

Давайте сломать эту цепь вниз. Прежде всего, часть с микрофоном.

R1 предназначен для подачи питания, необходимого для микрофона, и это называется смещением микрофона. Микрофон генерирует переменное напряжение, которое иногда отрицательное, а иногда положительное, и оно меняется в большинстве случаев. Подумайте о синусоиде . Но помните, у нас было некоторое смещение к нему, которое является напряжением постоянного тока. Мы должны убрать это и дать только напряжение переменного тока усилителю. И сделать это легко с простым, единственным конденсатором. Конденсатор не пропускает постоянный ток, но легко пропускает переменный ток. Мы заблокировали часть постоянного напряжения на электретном микрофоне.

Теперь давайте посмотрим на сам усилитель. Представьте, что нет ничего, кроме схемы ниже:

В этой конфигурации транзистор смещен в линейную область. Он находится на грани включения или выключения, но это ни то, ни другое. Если бы он был полностью включен, он был бы насыщен. Если бы он был полностью выключен, он бы не проводил вообще. Но это посередине, которая называется линейной областью.

Когда он настроен таким образом, если вы прикоснетесь (не буквально) к его основанию, создав небольшое изменение, результат будет сильно изменяться. Это то, что называется усилением. Вы можете попросить Google о более подробной информации.

Что, если мы объединим две схемы, упомянутые выше. Смещенный электретный микрофон с конденсатором будет выводить небольшие изменения по отношению к звуку. Транзистор усилит эти небольшие изменения, чтобы их можно было легко увидеть:

Обратите внимание, что я изменил С1 на 1 мкФ. Вы можете использовать значения до 100 мкФ. Вам, вероятно, понадобятся электролитические конденсаторы. Также обратите внимание, что выходного конденсатора больше нет. Это означает, что у вас будет выходное напряжение где-то между 0 и 5 В, в зависимости от уровня звука. Если у вас есть осциллограф, просмотрите форму сигнала на выходе. Если вы этого не сделаете, попробуйте зажечь светодиод, если аналоговое показание выше, например, 750. Поэкспериментируйте с другими значениями, чем 750, затем сообщите мне результаты.

Обычный излучатель класса А усилитель всегда инвертирует, даже если вы используете PNP, единственная разница в том, что вы инвертируете полярность источника питания. Если вы используете аудио трансформатор вместо конденсатора, вы можете изменить фазу сигнала по своему усмотрению. Но это, вероятно, будет стоить больше, чем использовать два BJT. В любом случае, чтобы решить ваш последний вопрос, вы должны исправить (даже с одним диодом) выход и применить результат к нагрузке (резистор будет в порядке) и подать ее на аналоговый вход arduino. Нет никаких оснований для инвертирования сигнала вообще.

Этот усилитель инвертирует сигнал, но вы не должны заботиться о звуковом сигнале. На выходе у вас будет переменный ток, конденсатор блокирует постоянный ток. Таким образом, вы не можете сказать ~ 0 В для тихого шума и ~ 5 В для громкого. Если вам нужен датчик уровня звука, то одним простым способом является добавление после выходной крышки схемы, называемой «демодулятор» или «пиковый детектор», легко реализуемой вокруг диода и нескольких пассивных компонентов.

Просто инвертируйте выход во второй раз, используя 2-х ступенчатый усилитель. ( См. Эту страницу для получения дополнительной информации о двухступенчатом и неинвертирующем транзисторном усилении. Очень проницательно )

Резисторы и конденсаторы того же значения, тот же транзистор 2n3094, добавленный к выходу вашей существующей схемы, обеспечит вторую инверсию.

_{Но кто-то поправит меня, если я ошибаюсь, но ваша схема показывает простой смещенный усилитель, так что у вас действительно будет 2,5 В в качестве тихого диапазона, и форма сигнала станет больше с большим количеством звука? У вас будет пик ± 2,5 В до пика. Вы бы имели 1v / 3v в качестве средней громкости.}