¿Puedo utilizar un transistor PNP con un micrófono electret para obtener una salida no inversora para mi Arduino?

Question

Busco simplemente leer el nivel de sonido genérico de un Micrófono Electret. He visto una serie de esquemas con transistores NPN, que proporcionará una salida invertida (~ 5V cuando tranquila, ~ 0V cuando fuerte, operación lineal en el medio).

He aquí un ejemplo:

Sin embargo, me gustaría una salida no invertida (funcionamiento lineal, la entrada súper silenciosa da ~0V, la entrada súper fuerte da ~5V). Me doy cuenta de que podría corregir fácilmente para esto en el software, pero sólo parece hacia atrás para mí de una manera y no puedo encontrar ningún ejemplo de una salida no inversa con un transistor PNP.

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

Además, ¿hay alguna razón por la que esto sea tan poco común, o indeseable? Los NPN parecen utilizarse mucho más a menudo que los PNP, ¿a qué se debe esto?

Editar

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

0V cuando está en silencio, ~2,5V en niveles sonoros medios, ~5V en niveles sonoros máximos. Esto podría ser leído por el ADC fácilmente en "nivel de sonido" sin mucho trabajo en absoluto. 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 sólo me llevaría de 0V a 2,5V. ¿Cómo puedo hacer que varíe el total de 0V a 5V, siendo 0V "tranquilo" y 5V "fuerte", con todo lo que está en medio lineal?

Answer 1

Por lo que he entendido, estás intentando hacer una especie de detector de nivel de sonido, que te permita detectar si hay un sonido con un determinado volumen o no. Puedes hacerlo con pequeños cambios en el esquema que tienes. Pero antes de eso, deberías entender el circuito.

Desglosemos ese circuito. En primer lugar la parte con el micrófono.

R1 sirve para suministrar la energía que necesita el micrófono y esto se llama polarizar el micrófono. Un micrófono genera una tensión alterna, que a veces es negativa y a veces positiva y que cambia la mayor parte del tiempo. Piensa en un onda sinusoidal . Pero recuerde, teníamos algo de polarización que es un voltaje de CC. Tenemos que quitar eso y dar sólo el voltaje de CA al amplificador. Y hacer esto es fácil con un simple condensador. Un condensador no deja pasar la DC, pero deja pasar fácilmente la AC. Hemos bloqueado la parte de CC de la tensión en el micrófono electret.

Ahora, veamos el amplificador en sí. Imagina que no hay nada más que el siguiente esquema:

En esta configuración, el transistor está polarizado para estar en la región lineal. Está en el límite de estar encendido o apagado, pero no es ninguna de las dos cosas. Si estuviera totalmente en ON, estaría saturado. Si estuviera totalmente apagado, no conduciría en absoluto. Pero está en el medio, lo que se llama la región lineal.

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

¿Y si combinamos los dos circuitos mencionados anteriormente? Un micrófono electret polarizado con un condensador emitirá pequeños cambios con respecto al sonido. El transistor amplificará estos pequeños cambios para que puedan ser vistos fácilmente:

Observa que he cambiado C1 a 1uF. Puedes utilizar valores de hasta 100uF. Probablemente necesitarás condensadores electrolíticos. También, note que no hay más un condensador de salida. Esto significa que tendrá una tensión de salida entre 0 y 5 V, dependiendo del nivel de sonido. Si tiene un osciloscopio, vea la forma de onda de la salida. Si no lo tiene, intente encender un LED si la lectura analógica es superior a, por ejemplo, 750. Experimenta con valores diferentes a 750 y luego infórmame de los resultados.

Answer 2

El amplificador clase A de emisor común es siempre inversor aunque uses un PNP, la única diferencia es que inviertes la polaridad de la fuente de alimentación. Si utilizas un transformador de audio en lugar de un condensador podrías cambiar la fase de la señal a tu gusto. Pero probablemente te costará más que usar dos BJT. De todas formas para resolver tu pregunta final, tienes que rectificar ( aunque sea con un solo diodo ) la salida y aplicar el resultado a una carga ( una resistencia estaría bien ) y alimentar esto a la entrada analógica del arduino. No hay ninguna razón para invertir la señal en absoluto.

Answer 3

Este amplificador invierte la señal, pero no debe preocuparse por una señal de audio. Lo que tendrás en la salida es CA, un condensador bloquea la CC. Por lo tanto, no se puede decir ~0V para el ruido tranquilo y ~5V para el ruido fuerte. Si lo que quieres es un sensor de nivel de sonido, una forma fácil es añadir, después de la tapa de salida un circuito llamado "demodulador" o "detector de picos", fácilmente implementado alrededor de un diodo y unos pocos componentes pasivos.

Answer 4

Simplemente invierte la salida una segunda vez, utilizando un amplificador de 2 etapas. ( Consulte esta página para obtener más información sobre la amplificación de dos etapas y de transistores no inversores. Muy interesante )

El mismo valor de resistencias y condensadores, el mismo transistor 2n3094, añadido a la salida de su esquema existente, proporcionaría una segunda inversión.

_{Pero que alguien me corrija si me equivoco, pero tu esquema muestra un simple amplificador polarizado, por lo que realmente tendrías 2,5v como rango de silencio, y la forma de onda se hace más grande con más sonido? Usted tendrá un ±2,5v pico a pico. Tendrías 1v/3v como sonoridad media.}