wat voor ingangs circuit voor audio op adc microcontroller nodig?

De drie opamps vormen een vrij steil lowpass filter. Zonder toelichting van de auteur is het moeilijk gissen naar waarom het zo in elkaar steekt. In de schematekening zit trouwens een paar fouten, en als je hier met Eagle een PCB van zou maken is de kans 0% dat het werkt.

Dacht eerst dat het een stereo signaal als input was, maar dat lijkt me dus zeer onwaarschijnlijk.

Vooral omdat er maar één ingangskanaal is: IN-2. IN-1 zit rechtstreeks aan de 2,5V.

Je eerste schakeling richt trouwens het signaal gelijk. Dat is niet goed als je het oorspronkelijke signaal wilt FFT'en.

Als je zeker weet dat je signaal niet te groot kan worden, is het misschien al voldoende de ADC ingang via een weerstand aan de referentie te hangen (of aan een spanningsdeler over de 0 en de voedingsspanning), en het signaal er via een condensator bij te voegen.
e: in het tweede schema krijgen de ADC ingangen zelfs helemaal geen instelling; je ziet alléén die C.

Ik gebruik zoiets om audio (300mV) te samplen voor een recorder.
Opamp versterkt het signaal en schuift het signaal wat volts omhoog.
DC nivo wordt ingesteld met R1/R2, de versterking met R3/R3.
C4 en C2 worden gebruikt om hoge frequenties af te kappen (Met APT ben je geïnteresseerd van 1kHz tot ruim 4kHz, dus die waardes zou je aan kunnen passen.

deze oplossing richt het audio signaal dus niet gelijk?

Begrijp ik het goed als je het audio signaal dus niet gelijk moet richt maar 2,5 op moet tillen en dan zorgen dat beide pieken zo goed mogelijk binnen de 0 - 5V vallen?

Ja, zo heb ik het ook gedaan. Spanningsdeler met twee weerstanden van 4k7, en een condensator tussen het audio-signaal en deze spanningsdeler. Je kan de ADC-ingang beschermen met twee vrijloopdioden, of door een extra-weerstand tussen spanningsdeler en ADC-pin. In het laatste geval zijn het de interne vrijloopdioden die voor bescherming zorgen.

Zonodig kan je eerst het signaal versterken met een opamp, of je gebruikt een automatische volumeregeling.

@jowi of iemand anders, ik probeer je schema een beetje te begrijpen.

klopt het dat R2,R1 en R6 zorgen voor een spanning van 2,85V op de positieve ingang van de opamp en dat dit de dc offset is waarmee het audio signaal opgetild wordt?

de LM158 zou hier volgens mij als niet inverterende versterker moeten werken, maar mis ik dan niet een weerstand tussen gnd en de negatieve ingang? De versterkings faktor wordt toch bepaald door R3 in combinatie met een weerstand naar ground?

en ik vroeg me af wat het effect van C4 en C3 is.

Stijn

U1 werkt als inverterende versterker, waarbij de versterking wordt bepaald door de verhouding R3/R4.
Voor hogere frequenties is die verhouding anders, door de aanwezigheid van C4 -> LP-filter.

gezien mijn opamp kennis behoorlijk weggeëbt is sinds de HTS ben ik maar even stap voor stap begonnen.

Ik heb met een CA3140 een niet inverterende versterker gemaakt met ene weerstands verhouding van 100K t.o.v. 10K.

dat resulteerd in het volgende resultaat.

de gele sinus is de input (dit is een test signaal dat komt van een mp3 speler) het groene signaal is de uitgang van mijn opamp.

Wat me opvalt is dat hij enkel positief is, maar dit komt natuurlijk omdat de opamp geen negatieve voedings spanning heeft.

Een ander merkwaardig puntje is dat als ik wissel van een 10kHz sinus naar een 100Hz sinus ik zie dat de opamp eerst een overshoot genereerd en het een enkele seconde duurt voor het versterkte signaal stabiel is.
Is er een mogelijkheid om dit de versnellen? Of heeft dit te maken met de grote van de weerstanden? 10K t.o.v. 1K heeft dezelfde versterking als 100K t.o.v. 10K maar de stromen zijn natuurlijk anders, klopt het dat dit de snelheid bepaald?

Nu vroeg ik me nog af om het signaal een DC offset te geven, hoe ik dit makkelijk doe. Ik wilde een spanningsdeler maken voor 2,5V, maar waar knoop ik deze 2.5V aan? Wordt deze dan niet versterkt en kan dit in dezelfde trap?

Audio is een AC signaal zonder DC informatie. De amplitude van asy line audio signalen ligt gewoonlijk in de orde van grootte van een paar V piek, bij lage impedanties.
De ADC werkt binnen een vast bereik (b.v. 0-5V, waarbij 5V de Uref is) en heeft gewoonlijk een vrij hoge ingangsimpedantie.

Om die twee zaken op elkaar aan te sluiten is het het eenvoudigste een vrij hoogohmige spanningsdeler te maken die de ingang van de ADC op de helft van de Uref houd (2,5 V in dit voorbeeld) en het audiosignaal daarop in te koppelen met een condensator. Een elco'te van 10 uF zal bij een 2x 22k deler wel volstaan. Indien nodig kun je daarvoor nog verzwakken met een potmeter.

Als het ingangssignaal wat versterkt moet worden om het gehele bereik van de ADC te gebruiken kun je daar een opamp voor gebruiken.
Het ligt dan voor de hand deze te laten werken rond dezelfde referentiespanning van 2.5 V, dan kan hij positieve en negatieve spanningen versterken.
Bij een lage 5V voedingsspanning wordt het dan echter wel opletten wat het in- en uitgangsspanningsbereik van de gekozen opamp is, anders gaat het ten kosten van het bereik van de ADC.

Bij een acht bits dac is het dynamisch bereik overigens niet zo groot, ( 8 * 6 dB = 48 dB), ik vermoed dat het bij een toepassing als dit interressant is het signaal wat te laten clippen, of, wat luxer, voor te regelen met een VCA of digipot die gestuurd wordt door de Uc. Dit ook afhankelijk van de dynamiek van je signaal.

Clamping met een paar diodes om de DAC heel te houden bij te grote signalen kan verstandig zijn.