Étape 3: Amplificateur Non inverseur
La fiche technique du TL072 ou TL082 dit qu’elle doit être alimentée avec + 15 et - 15V, mais étant donné que le signal sera amplifié jamais au-dessus de + ou - 2, 5V, c’est bien exécuter l’ampli op avec quelque chose d’inférieur. J’ai utilisé deux piles de neuf volts branchés en série pour créer une + ou - alimentation 9V.
Associer votre + V (broche 8) et -V (4 broches) à l’ampli op. Câblez le signal du jack mono à l’entrée non inverseuse (broche 3) et la broche de la prise de terre à la référence 0V sur votre tension d’alimentation (pour moi c’était la jonction entre les deux piles 9V en série). Câbler une résistance 100kOhm entre la sortie (broche 1) et en l’inversant (axe 2) d’entrée de l’ampli op. Dans ce circuit, j’ai utilisé un potentiomètre de 10kOhm câblé comme une résistance variable pour ajuster le gain (la quantité que l’amplificateur amplifie) de mon amplificateur non inverseur. Plus tard dans ce Instructable, je vais montrer comment vous pouvez ajouter un voyant sur la broche 13 de Arduino pour vous faire savoir quand vous avez ce pot monté trop haut (conduisant à coupure du signal reçu par l’Arduino) ; de cette façon vous savez quand vous devez baisser le pot et récupérer le signal dans la gamme souhaitée (amplitude de ~2.5V). Fil de ce pot conique linéaire de 10K entre l’entrée de l’inverseur et la référence 0V.
L’équation suivante décrit l’amplitude relative du signal avant et après l’amplificateur non inverseur :
Vout = ~ Vin * (1 + R2/R1)
ou
Vout/Vin = ~ 1 + R2/R1
où R2 est la résistance de vos commentaires (entre la sortie et non inverseuse entrée), R1 est la résistance à la terre, Vout est l’amplitude du signal sortant (la sortie de l’amplificateur) et Vin est l’amplitude du signal reçu (l’entrée de l’amplificateur)
Dans ce circuit R2 est une résistance de 100kOhm et R1 est un 10kOhm potentiomètre (résistance variable). En tournant le pot, vous pouvez modifier la résistance R1 de 0ohm à 10KOhms. Voici quelques exemple de calcul :
Lorsque le pot est mis tout le chemin à gauche, la résistance R1 est 10kOhms et le ratio de Vout à Vin est d’environ :
1 + 100/10 = 11
Un signal sortant du microphone avec une amplitude de 200mV (ce qui est assez fort sur mon micro) est amplifié à :
200mv * 11 = 2200mV = 2.2V
C’est juste dans la gamme que nous voulons (amplitude près de 2, 5V sans le dépasser)
En ce qui concerne le pot sa position à mi-chemin il donnera une résistance de 5kOhms, nous pouvons calculer le ratio de Vout à Vin nouveau :
1 + 100/5 = 21
maintenant l’amplitude obtient multipliée par 21
C’est trop d’amplification du signal de 200mV :
200mV * 21 = 4200mv = 4.2V >> 2, 5V
mais cette amplification serait parfaite pour un signal de 100mV :
100mV * 21 = 2100mV = 2.1V = ~ 2, 5V
Tourner le pot plus loin vers la droite gardera réduisant la résistance de R1 et augmenter l’amplification (également appelée gain) de cet amplificateur théoriquement à l’infini. De toute évidence à un certain moment l’amplificateur ne sera pas en mesure d’alimenter un signal avec une amplitude énorme, mais vous voyez l’idée. En ajustant le potentiomètre vous pouvez ajuster le gain de l’amplificateur et régler la sensibilité du microphone tout en le conservant dans une gamme qui aime l’Arduino.
Remarque : Comme vous pouvez le voir dans le circuit ci-dessus, ce projet utilise uniquement l’un des deux amplis op disponible dans le paquet TL072/TL082. J’ai utilisé cette puce parce qu’ils sont facilement extraits (vous pouvez même acheter le TL082 à Radioshack ces jours-ci), ils sont fondamentalement le même prix que les paquets d’ampli op unique (TL071 et TL081), et vous pouvez utiliser l’ampli op supplémentaires quelque part sur votre circuit (un autre canal d’entrée, une acoustique hors circuit...). Mais si vous avez un TL071 ou TL081, il va faire beau pour ce projet.
